Terminologie | Wat is downforce en hoe biedt het grip?

Het begrip downforce staat voor de neerwaartse druk die de lucht uitoefent op een voorwerp of voertuig, in dit geval een Formule 1-auto. De hoeveelheid downforce die een auto genereert, bepaalt mede hoe hard deze kan gaan en hoe makkelijk de bolide door de bochten stuurt. Deze neerwaartse druk en de hoeveelheid daarvan wordt bepaald door de aerodynamica van de bolide.

Het begrip aerodynamica speelt een belangrijke rol bij de totstandkoming van downforce. Aerodynamica is de manier waarop lucht zich langs de auto beweegt. De uitlijning van de bolide en het plaatsen van verschillende vleugels en de standen ervan hebben een enorme invloed op de manier waarop de lucht zich om de auto beweegt. Daarmee is aerodynamica een bepalende factor bij het creëren van downforce.

Door de verschillende inkepingen en bollingen van een Formule 1-wagen kan lucht geleid worden, zo ook door de vleugels. Het is daarom dan ook zo dat wanneer een coureur niet tevreden is over de manier waarop een auto instuurt of hij de topsnelheid niet hoog genoeg vindt, er gesleuteld wordt aan de afstelling van de vleugels. Op die manier kan de downforce worden anders gereguleerd worden en geeft dat het gewenste effect voor de coureur.

Maar hoe werkt downforce dan? De hoeveelheid neerwaartse druk die een auto creëert, wordt downforce genoemd. Hoe meer weerstand er wordt gegeven aan de lucht, ook wel drag genoemd, hoe meer druk er wordt gegeven op de bolide. Met andere woorden: hoe harder je rijdt, hoe meer weerstand de lucht geeft, hoe meer druk er op de auto kom te staan en dus hoe meer downforce er wordt gegenereerd. Dit valt te reguleren middels de afstelling van de vleugel, zoals eerder benoemd.

Wanneer er met meer vleugel wordt gereden, wat wil zeggen dat de afstelling ervan meer verticaal wordt gemaakt, zorgt dit ervoor dat er meer weerstand komt en de auto dus wordt afgeremd door de luchtdruk. Deze druk zorgt er tegelijkertijd voor dat de wagen tegen het asfalt wordt aangedrukt. Dit zorgt voor meer grip. Op een circuit dat veel bochten kent, denk aan bijvoorbeeld Monaco, is dit een gewenste afstelling, doordat er meer grip is in de bochten en je er dus sneller doorheen kunt.

Wanneer er juist weinig, of vooral snelle, bochten zijn en topsnelheid belangrijker is dan grip, kiest men er vaak voor om juist met minder vleugel te rijden. Dat wil zeggen dat de vleugel platter wordt afgesteld, waardoor de lucht minder weerstand geeft en de bolide zich er makkelijker doorheen beweegt. Dit zorgt ervoor dat de auto een hogere topsnelheid kan behalen. Monza is hier een goed voorbeeld van.

In de sport ervaren coureurs verstoorde lucht, wat de mate van downforce beïnvloedt die een coureur ervaart. Dit wordt met een Britse term aangeduid: Dirty air. Dit betekent eigenlijk simpelweg vuile lucht. Wanneer er kort achter de voorganger gereden wordt, kan een coureur de aerodynamische grip verliezen doordat hij in de vuile lucht van de auto voor hem rijdt. Deze vuile lucht is turbulent en zorgt ervoor dat de grip minder is ten opzichte van schone lucht, die zich wel normaal beweegt. De aerodynamica van de auto werkt dan niet meer zoals het zou moeten en daardoor verliest men grip.

Het is daarom dan ook dat coureurs regelmatig klagen dat ze de auto's voor zich maar moeilijk kunnen volgen. De vuile lucht zorgt voor minder grip, waardoor de bolides minder snel kunnen gaan. Vuile lucht zorgt daarnaast ook voor oververhitting van de banden, remmen en motor doordat de koeling niet meer op orde is. Coureurs kunnen daarom maar een beperkte tijd in de vuile lucht van hun voorganger rijden. Komen ze er niet voorbij, moeten ze zich vaak weer wat af laten zakken.

Het zogeheten drag reduction system, oftewel DRS, is in het leven geroepen om het inhalen makkelijker te maken. Bij het inschakelen van de DRS klapt de achtervleugel open, waardoor de luchtweerstand verkleind wordt. Bepaalde stukken op een baan zijn aangewezen als DRS-stuk, wat betekent dat de coureur daar het systeem mag gebruiken wanneer hij binnen een seconde van zijn voorganger ligt. Dit mag ook een achterblijver zijn.

Door het openklappen van de vleugel is de weerstand dus minder en kan er op dat gedeelte van de baan meer topsnelheid gegenereerd worden. Dit kan tot wel 10 à 12 km/u harder zijn dan wanneer het systeem niet gebruikt zou worden. Deze hogere topsnelheid ten opzichte van de voorganger moet helpen om een succesvolle inhaalactie te maken. Wanneer de coureur voor jou echter ook DRS heeft op zijn voorganger, vervalt het voordeel.