21 augustus 2018
Vergelijking Formule 1 2008 en 2018
REMWEG IN FORMULE 1 IN TIEN JAAR TIJD MET 22% AFGENOMEN, REMVERTRAGING MET 12%
REMWEG IN FORMULE 1 IN TIEN JAAR TIJD MET 22% AFGENOMEN, REMVERTRAGING MET 12%
De spectaculaire vooruitgang die in de Formule 1 in de afgelopen tien jaar op allerlei terreinen is geboekt, bevestigt eens te meer dat deze raceklasse een van de belangrijkste proeftuinen van nieuwe autotechnologie ter wereld is. En niet alleen voor de autofabrikanten zelf, maar ook voor toeleveranciers als Brembo.
Van 2008 tot 2018 hebben remsystemen een enorme ontwikkeling doorgemaakt, waarbij met name de remprestaties aanzienlijk zijn verbeterd. Dat heeft ook zijn invloed gehad op de manier waarop de coureurs remmen, die nu wezenlijk anders is dan tien jaar geleden.
Natuurlijk zijn de auto's ook heel anders dan die van 2008 en kunnen de veranderingen in remgedrag niet alleen op het conto van de remmen worden geschreven.
Aanpassingen aan het onderstel, de aerodynamica en vooral de banden (die veel breder zijn en door andere fabrikanten worden geleverd dan in 2008) zijn evengoed bepalend geweest voor de verbetering van de remperformance.
Los van al deze ontwikkelingen heeft Brembo in de afgelopen tien jaar gigantische stappen vooruit gezet. Om dat te illustreren hebben we de gegevens van alle remacties in de Grote Prijs van Canada van 2008 vergeleken met de data van dezelfde race in 2018.
Natuurlijk zijn de auto's ook heel anders dan die van 2008 en kunnen de veranderingen in remgedrag niet alleen op het conto van de remmen worden geschreven.
Aanpassingen aan het onderstel, de aerodynamica en vooral de banden (die veel breder zijn en door andere fabrikanten worden geleverd dan in 2008) zijn evengoed bepalend geweest voor de verbetering van de remperformance.
Los van al deze ontwikkelingen heeft Brembo in de afgelopen tien jaar gigantische stappen vooruit gezet. Om dat te illustreren hebben we de gegevens van alle remacties in de Grote Prijs van Canada van 2008 vergeleken met de data van dezelfde race in 2018.
REMWEG: -22%
Het meest verrassende resultaat uit de vergelijking van de data van de twee races was de afname van de remweg met maar liefst 22,2%: in 2008 was de remweg op het Circuit Gilles Villeneuve gemiddeld 113 meter, terwijl dit in 2018 nog maar 88 meter was.
Het gaat daarbij natuurlijk om gemiddelde waarden: de piekwaarden vertonen veel grotere verschillen, al is de tendens hetzelfde. Voor de één na laatste bocht, de chicane vak voor de beruchte 'Wall of Champions', hadden de rijders dit jaar voldoende aan 98 meter, terwijl ze tien jaar geleden op hetzelfde punt nog een remweg van 117 meter nodig hadden.
REMTIJD: -15%
Hoewel ook de remtijden aanzienlijk zijn verbeterd, is de winst hierbij lang niet zo groot als bij de remweg: van 2008 tot 2018 is het gebruik van de remmen per ronde met 15,5% afgenomen, wat in tijd neerkomt op enkele seconden.
Dat lijkt misschien niet indrukwekkend, maar als we het anders bekijken, is het dat wel degelijk: tien jaar geleden waren er op het Canadese circuit twee bochten waarin de coureurs langer dan 2 seconden op de rem trapten. Bij bocht 13 duurde een remactie gemiddeld zelfs meer dan 3 seconden. Dit jaar vergde alleen bocht 10 nog een remduur van 2,44 seconde, terwijl de remtijd bij bocht 13 was teruggelopen tot 2 seconden.
PEDAALDRUK: +4%
Als de remweg gemiddeld 22% is korter geworden en de remtijd met 'slechts' 15% is afgenomen, kan het niet anders of de kracht die de rijders op het rempedaal uitoefenen is toegenomen, net als het vermogen van Brembo's remsystemen.
In 2008 oefenden de coureurs over alle bochten gemiddeld genomen een pedaaldruk uit van 129 kg, dit jaar is dat gestegen tot 134 kg: een stijging van 4% die een grotere krachtsinspanning van de rijders vergt.
Afgezien van de toegenomen kracht die de rijders op het rempedaal uitoefenen, is in samenhang daarmee ook het vermogen van de Brembo-remsystemen gegroeid. Dat is voor een belangrijk deel te danken aan verbeteringen aan onze aluminium-lithium remklauwen sinds 2008.
De moderne klauwen hebben een veel complexer ontwerp, wat het resultaat is van een continue research naar enerzijds een optimale verhouding tussen stijfheid en gewicht, en naar anderzijds een steeds efficiëntere warmteafvoer, iets dat essentieel is voor elke racewagen.
REMVERTRAGING: +12%
Hogere snelheden, bredere banden (en een daardoor groter vermogen om het remkoppel over te brengen op het asfalt) en natuurlijk de toegenomen prestaties van de Brembo-remsystemen zorgen ervoor dat de coureurs worden blootgesteld aan aanzienlijk hogere remvertragingen dan vroeger: in 2008 bedroeg het gemiddelde van de maximale vertragingskrachten per ronde 4,2 G, maar in 2018 was dit gestegen tot 4,7 G: een toename van 11,9%.
Bij het aanremmen van bocht 8 werden de rijders op het circuit van Montreal dit jaar geconfronteerd met 4,9 G, terwijl dit in 2008 nog 'slechts' 4,4 G was. Nog groter, zowel in absolute waarden als procentueel gezien, zijn de verschillen bij de eerste bocht: 3,7 G tien jaar geleden tegen 4,8 G nu.
Soortgelijke verschillen hebben we ook gemeten op de circuits waar de andere races van de opening van het wereldkampioenschap Formule 1 2018 zijn verreden en dan met name op de snelle baan van Monza. Daar kwam de maximale remvertraging in 2008 nooit boven de 5 G uit, terwijl dit jaar volgens de berekeningen van de simulator de vertraging bij geen van de zes remmomenten lager was dan 5,1 G. Bij het ingaan van de Parabolica zou deze zelfs ruim meer dan 6 G zijn geweest.
REMSCHIJVEN: VAN 200 TOT 1400 PERFORATIES (+600%)
Een van de componenten van het remsysteem waar de technische vooruitgang het meest zichtbaar is, is de remschijf.
In de afgelopen tien jaar heeft Brembo op basis van onderzoek geleidelijk het aantal perforaties verhoogd en de omvang ervan verkleind: tien jaar geleden had een Formule 1-remschijf zo'n 200 gaten,
nog geen vier jaar later was dat aantal verdrievoudigd tot 600. De innovatie is sindsdien echter niet gestopt en in het kampioenschap van 2014 reden de Formule 1-auto's met schijven met meer dan 1000 ventilatiegaten.
In de afgelopen tien jaar heeft Brembo op basis van onderzoek geleidelijk het aantal perforaties verhoogd en de omvang ervan verkleind: tien jaar geleden had een Formule 1-remschijf zo'n 200 gaten,
nog geen vier jaar later was dat aantal verdrievoudigd tot 600. De innovatie is sindsdien echter niet gestopt en in het kampioenschap van 2014 reden de Formule 1-auto's met schijven met meer dan 1000 ventilatiegaten.
Het grotere geventileerde oppervlak van de schijf zorgt voor een betere warmteafvoer, waardoor de bedrijfstemperatuur afneemt.
In de carbonschijven die in de Formule 1 worden gebruikt, kan die soms kortstondig oplopen tot wel duizend graden Celsius.
In de carbonschijven die in de Formule 1 worden gebruikt, kan die soms kortstondig oplopen tot wel duizend graden Celsius.
A Vanaf 2017 zorgde de toegenomen schijfdikte van 28 tot 32 mm voor nog meer ruimte voor ventilatiegaten, wat een verdere verbetering van de koeling mogelijk maakte.
Tegenwoordig kan het aantal perforaties bij Brembo oplopen tot bijna 1400 bij de meest extreme schijven, een honderdtal meer dan in 2017.
Tegenwoordig kan het aantal perforaties bij Brembo oplopen tot bijna 1400 bij de meest extreme schijven, een honderdtal meer dan in 2017.
De gaten hebben een diameter van 2,5 mm en worden, verdeeld over vier rijen, één voor één aangebracht met een precisie-instrument. De bewerkingstolerantie bedraagt slechts 4 honderdste millimeter, want op dit niveau is nauwkeurigheid doorslaggevend. Het boren van alle gaten in een schijf duurt hierdoor zo'n 12 tot 14 uur.
REMBLOKKEN: WARMTE-AFVOER +10%
Ook bij de remblokken hebben de ontwikkelingen in de laatste tien jaar niet stilgestaan. Zowel de vorm als de afmetingen ervan zijn veranderd, waarbij het remoppervlak met 2% is toegenomen van 4000 tot 4070 mm2. De remblokken zijn bovendien relatief langer geworden: waar de afmetingen ervan in 2008 nog 106x25 mm waren, meten ze nu 185x22 mm.
Vandaag de dag moeten remblokken aanzienlijk meer energie verwerken: tien jaar geleden liep de temperatuur van de schijven in bocht 10 van het circuit in Montreal, de hairpin, op tot 908 °C, maar dit jaar was dat op hetzelfde punt meer dan 1000 °C.
Om dit probleem het hoofd te bieden, heeft Brembo het onderzoek naar de vorm van de remblokken geïntensifieerd: de blokken zijn nu voorzien van ventilatieboringen in een patroon dat aan de specifieke eisen van de verschillende teams voldoet.
Om dit probleem het hoofd te bieden, heeft Brembo het onderzoek naar de vorm van de remblokken geïntensifieerd: de blokken zijn nu voorzien van ventilatieboringen in een patroon dat aan de specifieke eisen van de verschillende teams voldoet.
REMKLAUWEN: 15% LICHTER
De remklauwen hebben zich in de afgelopen tien jaar in verschillende richtingen ontwikkeld: aan de ene kant is de keuze voor de circuits vereenvoudigd, maar andere kant zijn de klauwen in samenwerking met de teams steeds meer aan de persoonlijke voorkeuren van de rijders aangepast.
In 2008 bestonden er specifieke schijven voor de verschillende circuits. Dat maakte de keuze soms erg moeilijk. Bovendien was het in noodgevallen onmogelijk om de schijven te vervangen door exemplaren die waren bedoeld voor een ander circuit.
In 2008 bestonden er specifieke schijven voor de verschillende circuits. Dat maakte de keuze soms erg moeilijk. Bovendien was het in noodgevallen onmogelijk om de schijven te vervangen door exemplaren die waren bedoeld voor een ander circuit.
Nu willen de teams waaraan Brembo de remmen levert steeds meer een systeem op maat, dat exact is afgestemd op het ontwerp van de auto en gedurende het seizoen voortdurend wordt doorontwikkeld en verfijnd.
De remklauwen vormen daarbij één geheel met de luchtinlaten en koelluchtgeleiders. De aerodynamica van deze zogeheten 'corner' wordt aangepast aan de specifieke eisen van de verschillende teams, waardoor elk onderdeel uniek is.
Elke rijder heeft bovendien weer zijn eigen voorkeuren over de combinatie van stijfheid en gewicht van de klauwen.
Er zijn bijvoorbeeld teams met een voorkeur voor lichtere klauwen omdat ze het gewicht van de auto willen verlagen, ook al leveren ze dan misschien iets in aan stijfheid.
Andere stellen juist de stijfheid voorop, ook als dat wat meer gewicht betekent. Alles bij elkaar zijn remklauwen slechts 15% lichter dan tien jaar geleden, maar zijn ze wel aanzienlijk complexer geworden.
BRAKE BY WIRE
Een laatste belangrijke nieuwe ontwikkeling van de laatste tien jaar, is de toepassing van Brake by Wire (BBW).
De noodzaak van een consistente werking van de conventionele remmen in aanvulling op het remkoppel dat wordt opgewekt door het opladen van het ERS-energieterugwinningssysteem, maakte in het seizoen 2014 de introductie van elektronische bediening van de achterremmen noodzakelijk.
De noodzaak van een consistente werking van de conventionele remmen in aanvulling op het remkoppel dat wordt opgewekt door het opladen van het ERS-energieterugwinningssysteem, maakte in het seizoen 2014 de introductie van elektronische bediening van de achterremmen noodzakelijk.
De achterremmen worden daarbij niet meer direct door de rijder bediend, maar via het hydraulisch hogedruksysteem van de auto, dat ook wordt gebruikt voor bediening van de versnellingsbak en voor de stuurbekrachtiging. De benodigde hoeveelheid druk wordt bepaald door een elektronische regeleenheid die daarbij rekening houdt met de bijdragen van de twee MGU's en de remkrachtverdeling tussen voor- en achteras die de rijder heeft ingesteld.
De kinetische energie die tijdens het remmen aan de achteras wordt opgewekt, wordt deels teruggewonnen door de MGU-K: De generatorwerking daarvan heeft een remmend effect, waardoor kan worden volstaan met smallere en lichtere remklauwen op de achterwielen.
In plaats van de reglementair toegestane zeszuigerklauwen kan Brembo daarom vierzuigerklauwen leveren aan de teams die prioriteit geven aan een zo laag mogelijk gewicht van de klauwen.