Teknologi: Apa yang Terjadi dengan Sayap Belakang Knalpot F1? | F1

Setahun lagi di F1, bencana knalpot lainnya.

Sejak pertengahan tahun 1980-an, bodywork yang dihembuskan melalui knalpot telah menjadi salah satu cara paling ampuh untuk meningkatkan performa aerodinamis mobil, dan hal ini meningkat pada awal tahun 2010-an ketika produsen mesin menemukan cara cerdas untuk terus mengalirkan gas melalui sistem. bahkan saat pengemudi tidak menginjak gas.

Jika diterapkan dengan benar, efek hembusan knalpot akan sangat dahsyat, itulah sebabnya badan pengatur F1, FIA, terus berupaya mencegahnya.

Mungkin bentuk hembusan knalpot yang paling banyak didokumentasikan di F1 adalah diffuser knalpot yang ditiup, yang kembali menjadi pusat perhatian oleh Red Bull-Renault selama periode dominan mereka.

Idenya relatif sederhana, namun sulit untuk dilaksanakan: gunakan pancaran panas dari gas buang untuk mengarahkan aliran udara di sekitarnya saat meninggalkan pipa, mendikte jalur baru bagi udara guna meningkatkan kemampuan aerodinamis. Dalam kasus diffuser yang meledak, tim mengarahkan gas ke celah antara ban belakang dan lantai untuk membuat segel, mengalihkan ‘semprotan ban’ yang bergejolak dari dinding diffuser dan mendapatkan sedikit downforce belakang dalam prosesnya.

Namun, ketika aturan unit tenaga hybrid diperkenalkan pada tahun 2014, FIA melihat peluang untuk menutup pintu untuk selamanya dengan memasang satu saluran pembuangan sentral di atas gearbox, jauh dari set lantai. Sayap belakang adalah satu-satunya permukaan aerodinamis utama di dekatnya, tetapi pada saat itu permukaannya sangat tinggi dan sulit dipengaruhi oleh asap knalpot – sayap ‘kursi monyet’ muncul dari atas struktur tabrakan belakang dan penyangga sayap belakang. , dikembangkan secara ekstensif untuk mencoba mencapai hal ini, tetapi dampaknya minimal.

Pada tahun 2017, regulasi aerodinamis dihadirkan kembali, dan dimensi sayap belakang menjadi salah satu dari sekian banyak perubahan yang tidak hanya membuat mobil melaju lebih cepat, tetapi juga membuatnya terlihat lebih agresif. Meskipun posisi sayap yang lebih rendah membuatnya lebih dekat ke knalpot dibandingkan sebelumnya, tim menghabiskan sebagian besar waktunya untuk mengeksplorasi manfaat dari bargeboard yang lebih besar dan mengatasi jalur berombak dari ban yang lebih lebar.

Meskipun tidak ada tanda-tanda yang jelas dari tim untuk mengeksplorasi kembali bodywork knalpot, FIA mencoba menghentikannya dengan membatasi ukuran sayap kursi monyet ke pintu keluar knalpot untuk tahun 2018, dan perangkat yang bisa sambungkan jet buang panas ke aliran udara di bawah sayap belakang. FIA juga memilih untuk memindahkan pintu keluar pipa lebih jauh ke belakang sebesar 50mm, yang mencegah bulu-bulu tertarik ke bagian bawah sayap lebih cepat dan oleh karena itu memiliki efek yang kurang kuat.

Hal ini tidak menghentikan tim untuk mengejar konsep tersebut lebih jauh, yang menyebabkan pertarungan lebih lanjut antara balapan Tiongkok dan Azerbaijan. Meskipun tidak akan ada perubahan pada lokasi knalpot – setidaknya hingga tahun 2019 – FIA meninjau grafik mesin setiap mobil satu per satu untuk memeriksa tanda-tanda hembusan knalpot yang disengaja.

Renault adalah tim paling jelas yang mencoba meledakkan sayap belakang. Knalpot tampaknya dipasang setinggi yang diizinkan peraturan dan pada sudut maksimum yang diperbolehkan (lima derajat). Bagian bawah sayap juga dilapisi dengan pelindung panas, yang dengan jelas menunjukkan bahwa bulu-bulu tersebut mempunyai pengaruh terhadapnya.

Meniup bagian bawah sayap dengan cara ini membantu mendorong aliran udara di sepanjang permukaan dan meningkatkan sudut serang saat sayap akan berhenti – sudut serang yang lebih tinggi berarti gaya tekan ke bawah yang lebih besar, sehingga terdapat keuntungan yang signifikan. Naiknya bulu-bulu ke atas karena tertahan oleh aliran di sekitarnya juga akan membantu menarik lebih banyak udara dari diffuser di bawah, memperkuat efek upwash dan sekali lagi menambah lebih banyak downforce belakang.

Namun, ada beberapa kendala yang harus diselesaikan agar desain ini dapat berfungsi, dan mungkin itulah sebabnya kita belum melihat tim lain menapaki jalur Renault. Beberapa dari tantangan ini berbasis kinerja dan tantangan lainnya adalah pembuatan komponen yang diperlukan.

Seperti halnya diffuser yang dihembuskan melalui knalpot, kestabilan aero belakang bergantung pada gas yang mengalir melalui knalpot dalam segala kondisi, terutama saat pengemudi mengerem dan melakukan perpindahan gigi ke bawah.

Hal ini membutuhkan tambahan bahan bakar untuk dibakar, yang saat ini merupakan harga yang mahal di era hybrid ini di mana tim lebih memilih membawa lebih sedikit bahan bakar dan mengadopsi taktik konservasi (misalnya lift dan coast) daripada memiliki tangki penuh sejak awal balapan. . Meskipun sistem pembuangan pada mobil F1 sangat ringan, posisi pipa keluar yang lebih tinggi akan berdampak buruk pada pusat gravitasi, yang telah sangat terpengaruh oleh penambahan Halo tahun ini.

Dari segi manufaktur, pembuatannya juga cukup sulit. Penerapan lapisan pelindung panas yang merata dan tipis pada bagian bawah sayap memerlukan desain dan pengembangan peralatan baru, yang sangat tidak menarik jika digunakan hanya untuk satu musim.

McLaren berencana mengembangkan sayap belakang knalpotnya sendiri sejak sebulan lalu bersama Zircotec yang akan mengembangkan peralatan yang diperlukan untuk menyemprot bagian bawah sayap dengan lapisan keramik khusus. Karena masih merupakan tim yang ditenagai Renault, McLaren bisa mendapatkan manfaat langsung dari kemitraan mesin baru mereka karena mereka telah berpengalaman dalam menyiapkan sistemnya.

Dengan adanya pengawasan dari para pembuat aturan, hal ini bisa mengakhiri perlombaan senjata bahkan sebelum dimulai, namun di F1, mereka yang memiliki anggaran besar bisa merancang sayap belakang penghisap knalpot mereka sendiri musim ini.

Selama sebuah tim dapat meyakinkan FIA bahwa berbagai peta mesin mereka hanya untuk mengelola kinerja unit daya, hal itu akan berlangsung selama sepersepuluh detik tambahan.