Formel-1-Technik mit Giorgio Piola
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Formel-1-Technik mit Giorgio Piola

Technik-Analyse: Formel-1-Teams suchen Vorteile durch das Design des Überrollbügels

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Technik-Analyse: Formel-1-Teams suchen Vorteile durch das Design des Überrollbügels
Übersetzung: André Wiegold
17.03.2016, 09:14

Giogio Piola und Matt Somerfield

Es ist unglaublich, wenn man bedenkt, dass bis 1983 einzig der Überrollbügel durch einen zertifizierten Ingenieur abgenommen werden musste.

Fortschritte in der Fahrzeugsicherheit (auch durch strengere Crash-Tests) verliefen seitdem schnell und ausgiebig – aber es ist interessant zu sehen, dass in der Gegenwart ein Fahrzeugteil zum Schutz des Fahrers genutzt wird, um die Leistung des Fahrzeugs zu steigern.

Die Mercedes-Airbox ist eine der Größten im Teilnehmerfeld 2016, aber es ist nicht das erste Mal, dass die Teams diesen Bereich nutzen, um strukturelle und aerodynamische Vorteile zu erhalten.

Die Entwicklung dieses Bereichs wurde bereits in der Vergangenheit durch Mercedes gefördert. Seit dem Grand Prix von Spanien im Jahr 2010 nutzte das Team einen Überrollbügel, der mit Flügeln bestückt war. So waren viele Optionen möglich, um den Luftstrom von der Airbox zum Motor, zur Kühlung des Verbrennungsmotors oder der Nebenaggregate, zu leiten.

 

Force India VJM04 air intake
Force India VJM04 Lufteinlass

Foto von: Giorgio Piola

Im Jahr 2011 nutze Force India ein ähnliches System, wie Mercedes im Jahr zuvor. Mercedes war jedoch zu einer konventionellen Lösung zurückgekehrt. Beim VJM04 wurden auf jeder Seite des Bügels Schnorchel verbaut, die Luft zum Motor zuführten.

 

Toro Rosso STR9 air intake
Toro Rosso STR9 Lufteinlass

Foto von: Giorgio Piola

Weil die Teams im Bereich des Bügels immer extremere Designs entwickelten – die auch Crash-Tests bestanden – hat die FIA sich dazu entschlossen, die Möglichkeiten der Nutzung des Bereichs im Jahr 2012 zu begrenzen.

Die neuen Regeln, zusammen mit einigen Experimenten in der Zeit mit F-Schächten, verlagerten den Fokus der Teams auf andere Bereiche für ihre Entwicklung. Erst als der V6-Turbo-Motor im Jahr 2014 eingeführt wurde, rückten die Teams ihr Augenmerk wieder auf den Bereich rund um den Überrollbügel.

Aufgrund der Steigerung der erforderlichen Luftzufuhr – nicht nur für den Turbokompressor, sondern auch durch die große Anzahl an Kühlern – wurde die Airbox wieder wichtiger.

Torro Rosso entschied sich zum Beispiel, eine größere Airbox zu verbauen, bei der unter dem konventionellen Einlass ein weiterer Schacht verbaut wurde.

 

Lotus T128 and Force India VJM04 air intakes
Lotus T128 and Force India VJM04 Lufteinlässe

Foto von: Giorgio Piola

Im Jahr 2015 hat Lotus die Einlässe in Form von Ohren, die sie bereits beim Vorgängermodell an den Seiten des Bügels montiert hatten, komplett ins Design integriert.

Die drei Einlässe hatten verschiedene Aufgaben. Der primäre Einlass versorgte den Turbokompressor mit Luft, wobei die anderen beiden Luft zu verschiedenen Kühlern und dem Getriebe-Öl-Kühler leiteten.

 

Mercedes W01 air intake evolution
Mercedes W01 Revolution der Lufteinlässe

Foto by: Giorgio Piola

Der große Einlass, den Mercedes einsetzte, teilte den Luftstrom auf. Der zentrale Einlass versorgte den Kompressor und die äußeren verschiedene Kühler im Fahrzeug.

Die Einhaltung der optimalen Temperaturen ist sehr kritisch, denn jedes Bauteil muss einen gewissen Wärmegrad einhalten, um so effizient und leistungsstark wie möglich zu arbeiten.

Während die Hersteller und Treibstoffhersteller die Entwicklung des Verbrennungsprozesses vorantreiben, ist es notwendig geworden, das optimale Verhältnis zwischen Treibstoff- und Luftversorgung zu ermitteln, sodass keine Fehlzündungen und Beeinträchtigungen der Leistung, Effizienz und Lebensdauer entstehen.

 

Mercedes W01 air intake
Mercedes W01 Lufteinlass

Foto von: Giorgio Piola

Während der Tests in der Winterpause hat Mercedes die Airbox im Windkanal getestet, um die optimale Verteilung der Luft in den verschiedenen Lufteinlässen zu ermitteln.

Die Ergebnisse aus den Tests im Windkanal und der numerischen Strömungsmechanik (CFD) wurden mit Resultaten aus Tests auf echten Strecken verglichen.

 

 

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