Hoe stel je een Formule 1-auto af?

Het afstellen van een Formule 1-auto is een complex proces dat een diepgaand begrip vereist van aerodynamica, mechanica en elektronica. Elk aspect van de auto, van de ophanging tot de banden, moet nauwkeurig worden afgesteld om de prestaties op het circuit te maximaliseren.

In dit artikel bespreken we de belangrijkste elementen die betrokken zijn bij het afstellen van een Formule 1-auto en welke stappen teams nemen om ervoor te zorgen dat hun voertuigen in optimale staat verkeren voor elke race.

Hoe stel je een Formule 1-auto af?

Wat betekent ‘auto-afstelling’?

De perfecte afstelling vinden voor een Formule 1-auto is een bijna onmogelijke opgave. Auto’s bestaan uit duizenden interactiecomponenten, waarvan teams er maar een beperkt aantal mogen aanpassen voor elke race. Maar wanneer ze veranderingen aanbrengen, zijn de effecten voelbaar in de hele auto. ‘Auto-afstelling’ verwijst daarom naar het optimale compromis van alle verschillende elementen van de auto; harmonie is het moeilijk te bereiken doel voor de ingenieurs.

Afstellingen verschillen van circuit tot circuit omdat elk circuit zijn eigen kenmerken heeft, wat een unieke uitdaging vormt voor banden en aerodynamica. De unieke rijstijl van elke coureur is ook een belangrijke factor waarmee ingenieurs rekening moeten houden, en geen enkele afstelling is identiek. Als het juiste compromis wordt gevonden, voelt de coureur zich zeker genoeg om het maximale uit de auto te halen.

Op aerodynamisch gebied kunnen de achtervleugelstand en de hoek van de voorvleugel worden aangepast, terwijl ook de rijhoogte voor en achter kan worden getuned om het aerodynamisch gedrag te veranderen. Ophangingsinstellingen zoals camber, toespoorhoeken, stijfheid en de prestaties van de achterwielen kunnen ook worden aangepast, evenals de gewichtsverdeling — voorwaarts en achterwaarts binnen de toegestane FIA-limieten. Sommige instellingen, zoals het differentieel, de rembalans en de achterremmen, kunnen door de coureur zelfs op het stuur worden aangepast terwijl hij op de baan is.

Het is zeldzaam dat coureurs identieke afstellingen gebruiken en in de regel gebeurt dit alleen als een coureur beperkte baanactiviteit heeft gehad of moeite heeft met de balans. Grotere parameters zoals vleugelstanden en rijhoogten zullen zeer vergelijkbaar zijn, maar kleinere details zoals aërodynamische en mechanische balans kunnen aanzienlijk verschillen, afhankelijk van hun rijstijl.

Welke voorbereidingen treffen F1-teams voorafgaand aan het raceweekend?

Honderden werkuren worden besteed aan de voorbereiding van de auto-afstelling voorafgaand aan elk Grand Prix-weekend, met als doel de auto in optimale staat naar het circuit te brengen. Een groot deel van het voorbereidende werk bestaat uit het uitvoeren van simulaties, zowel op de Driver-in-Loop (DiL) simulator als via computersimulaties, om mogelijke afstellingen te testen en hun potentieel te analyseren. Met efficiënte simulaties kan het team op vrijdag direct aan de slag gaan en zich richten op het verfijnen van de afstelling voor de kwalificatie en de race, kijkend naar elementen zoals baantemperatuur, windrichting en bandenslijtage.

Duizenden ronden worden in de virtuele wereld afgelegd op ultramoderne simulatoren, die gebruikmaken van geavanceerde lidar-gescande 3D-baankaarten en gedetailleerde virtuele modellen van de auto. De simulatorcoureurs proberen verschillende afstellingen uit en gaan op vrijdag van het raceweekend door met het programma, soms tot diep in de nacht, om in te spelen op de leerpunten van het circuit.

Voorafgaand aan het raceweekend voeren ingenieurs ook offline computersimulaties uit, met behulp van een race-lijnbestand gegenereerd door de DiL-simulator. Ingenieurs kunnen op deze manier duizenden virtuele ronden per dag afleggen, omdat deze ronden parallel en versneld kunnen worden uitgevoerd, terwijl de DiL in real-time moet draaien.

De computersimulaties leveren duizenden gigabytes aan data op, waaronder cruciale informatie over bandendruk. Deze informatie wordt omgezet in grafieken en plots, die nuttig zijn voor het bepalen van de juiste vleugelstanden, rijhoogten en andere parameters onder verschillende afstellingen en omstandigheden. Deze fenomenale rekenkracht stelt de ingenieurs in staat afstellingsveranderingen naast elkaar te vergelijken, en te leren hoe de auto reageert op de kleinste wijzigingen.

Uiteraard kunnen deze simulaties nooit voor 100% nauwkeurig zijn, en de kwaliteit ervan hangt af van de gegevenskwaliteit en hoe nauwkeurig het model de fysica van de auto en de banden weergeeft. Maar in een wereld met beperkte baantesten zijn deze tools cruciaal om de eerste stap in het afstelproces te bepalen: de richting waarop het team het raceweekend begint.

Bovendien kan een onjuiste afstelling van ophangingsonderdelen leiden tot een verhoogde bandenslijtage, wat een kritieke factor is bij langere racescenario’s.

Hoe ontwikkelt de auto-afstelling zich tijdens een raceweekend?

Zodra de ingenieurs weten welke basisafstelling ze tijdens de eerste vrije training op vrijdag zullen gebruiken, is het aan de monteurs en ingenieurs om ervoor te zorgen dat elke auto met de juiste instellingen en onderdelen de baan op gaat. De sessies op vrijdag zijn van cruciaal belang om de juiste afstelrichting te vinden voor de kwalificatie en de race, dus draait alles om het maximaliseren van de baantijd en omstandigheden.

Ingenieurs kunnen zoveel parameters wijzigen als ze willen, maar hoe meer aanpassingen ze maken, hoe moeilijker het is om het effect van elke wijziging op de prestaties te begrijpen, vooral tijdens live sessies. Gewoonlijk richt men zich bij het wijzigen van parameters op één probleem met één oplossing…

Vertaling uit het Engelse artikel “Hoe stel je een Formule 1-auto af?“