F1 Techniek | Rake hét woord van het seizoen, maar deel van probleem voor Mercedes

Iedere Grand Prix nemen de teams nieuwe onderdelen mee om de bolides zo veel mogelijk te optimaliseren. We hielden je natuurlijk al op de hoogte van de laatste technische snufjes in ons verzamelartikel, nu licht F1Maximaal je iedere week de meest in het oog springende technische ontwikkelingen uit en leggen we uit hoe ze werken.

Voorafgaand aan het seizoen kregen we er al een klein voorproefje van: de 'nieuwe' reglementen zijn veel ingrijpender dan dat de teams van tevoren dachten. Mercedes en Aston Martin lijken de gifbeker helemaal te moeten leegdrinken vanwege hun aerodynamische concept. De laatste weken gaat het vooral over de aerodynamische filosofie die teams najagen en hoe deze zijn ondermijnd, of juist een boost hebben gekregen door veranderde reglementen. Maar één onderwerp staat centraal: rake, ofwel de hellingshoek van de auto.

We hebben er al een aantal keer over gesproken in onze rubriek F1Techniek en daarnaast hoorden we de laatste weken Mercedes-teambaas Toto Wolff én Aston Martin-teambaas Otmar Szafnauer klagen over de reglementswijzigingen, omdat zij de gebeten hond zijn. Beide bolides hebben een lage rake, maar in dit artikel leggen we uit waarom niet alleen de lage rake nu precies een probleem is.

Hoge rake slechts een deel van het voordeel

Hoe zat het dan ook alweer met de hoge rake? Waar komt dat voordeel nu precies vandaan? Het voordeel zit hem in de luchtstromen die onder de auto versnellen vanwege die hoge rake. Aan de voorkant van de auto staat de vloer dicht op het asfalt, waardoor luchtstromen door een smalle opening schieten. Door deze smalle opening wordt de lucht onder de auto 'geperst'. Na deze vernauwing is er weer een verbreding, wat ervoor zorgt dat de luchtstroom onder de auto daar een hogere snelheid krijgt, wat weer resulteert in een lagere luchtdruk onder de auto.

Nu hebben de Mercedes en bijvoorbeeld de Aston Martin allebei een lage rake, wat er dus voor zorgt dat bovenstaand effect in gelimiteerde mate van toepassing is. Daarnaast is het belangrijkste deel van hun aerodynamische filosofie, de sleuven op de vloer (zie foto), verwijderd. De teams die met lage rake rijden, kunnen de achterkant ook niet verder omhoog zetten, omdat ze dan in de knoop komen met het aerodynamische concept van de achterwielophanging. Deze zullen ze in dat geval volledig moeten aanpassen, wat met het nieuwe tokensysteem dit seizoen onmogelijk is.

Kortom, in de basis hebben teams met een lage rake dus gewoon een enorm nadeel in 2021. Maar de rake én de reglementen hebben een aantal onbedoelde consequenties die er extra bij komen. Zowel Mercedes als Aston Martin hebben namelijk de meeste pijn van de aanpassingen aan de vloer, de diffuser en de brakeducts. Deze zorgen allemaal voor downforce aan de achterkant van de bolide. Daar zit namelijk de oorsprong van het gehele probleem bij zowel de Mercedes W12 als de Aston Martin AMR21.

'Afgesloten vloer/diffuser' blijkt voordelig

Bij de nieuwe reglementen had Pirelli het doel om de downforce met tien procent te verminderen. Daarbij mochten de vleugels van de diffuser nog maar 50 mm lang zijn, en moesten ook de vleugels op de brakeducts kleiner. Dat lijkt een kleine, cosmetische ingreep, maar deze heeft voor met name teams als Mercedes en Aston Martin een groot effect. Het probleem dat daar namelijk ontstaat, is dat de vloer niet meer wordt 'afgesloten', waardoor onder andere de turbulentie die wordt gecreëerd door de banden een stuk groter is. Het uiteindelijke gevolg daarvan is dat de diffuser minder effectief is, wat er dan weer voor zorgt dat er na rato meer downforceverlies is. Kortom, de nadruk wat betreft de luchtstromen komt op de diffuser te liggen.

Dat gaat misschien wat snel, maar we laten zien waar het probleem precies zit. In de foto hieronder zien we de achterkant van zowel Mercedes als Red Bull Racing. Het grote verschil dat we zien is natuurlijk dat de vloer van de Red Bull hoger staat dan de Mercedes, een direct gevolg van de hoeveelheid ‘rake’. Maar als we nadrukkelijker kijken naar de details, lijkt de vloer van Red Bull ook hoger te liggen ten opzichte van de brakeducts. De vleugels op de brakeducts zorgen er dus indirect voor dat de luchtstromen op hun plaats blijven en dat de lucht soepeler onder de auto vandaan wordt vervoerd.

Dit is precies waar de crux zit als we kijken naar Mercedes. Bij de W12 ligt de vloer namelijk een stuk lager ten opzichte van de brakeducts en de vleugels, waardoor de vloer dus minder 'afgesloten' is en de diffuser als gevolg daarvan dus ook minder effectief is. Kortom, de rake is slechts een verschijnsel. Het echte probleem voor Mercedes zit bij de sleuven en de hoogte van de vloer.

Door: Merijn Kramer