Formel-1-Technik mit Giorgio Piola

Formel-1-Technik: Ferraris Trick mit der angeblasenen Achse

Wie Ferrari am aktuellen SF70H der Formel-1-Saison 2017 das Prinzip der angeblasenen Vorderachse verfeinert hat und welche Vorreiter das System hat.

Der Ferrari SF70H, wie er in der laufenden Formel-1-Saison 2017 eingesetzt wird, weist einige innovative Detaillösungen auf. Dazu gehören untere anderem die Seitenkästen sowie eine Rückkehr zum längeren S-Schacht, den das Team zuletzt in der Saison 2008 eingesetzt hatte. Auch der Unterboden, der bereits argwöhnische Blicke und Kommentare der Konkurrenz hervorgerufen hat, ist ein besonderes Merkmal des 2017er Ferrari.

Nachdem Ferrari in den vergangenen Jahren oft als nicht risikofreudig galt, wenn es um das Design eines Neuwagens ging, ist der ausgetüftelte SF70H eine willkommene Abwechslung. Der Erfolg auf der Strecke gibt der Scuderia reicht.

Dennoch: Mit Ausnahme des Grand Prix von Ungarn, wo Sebastian Vettel und Kimi Räikkönen einen Doppelerfolg einfuhren, tut sich Ferrari seit einigen Rennen schwer, gegen das wiedererstarkte Mercedes-Team zu bestehen. Woran liegt es?

Vorsprung weggeblasen

Ferrari setzt seit der Saison 2015 auf das Prinzip der angeblasenen Vorderachse, wie sie im Video anhand des damaligen SF15-T erklärt wird:

Dank der angeblasenen Achse soll in Kombination mit dem Frontflügel der Luftstrom rund um die Vorderräder beruhigt und im Sinne der Aerodynamik gezielter nach hinten geleitet werden.

Aus historischer Sicht dienten die Radkappen, wie sie in der Spätphase der 2000er-Jahre eingesetzt wurden, einem ganz ähnlichen Zweck.

Ferrari F2007: Radkappe
Ferrari F2007: Radkappe

Illustration: Giorgio Piola

Seit der Saison 2010 sind derartige Radkappen, wie sie oben am Beispiel des Ferrari F2007 zu sehen sind, verboten. Als es nach dem Verbot darum ging, Alternativlösungen zu finden, war Red Bull Racing einmal mehr Pionier.

Der Red Bull RB8 aus der Saison 2012 wies eine originelle Lösung auf, die quasi Vorreiter der angeblasenen Achsen war. Mittels Löchern in der Achse wurde Luft, die über die Bremsbelüftung einströmte, an der Hinterseite der Felge wieder nach draußen gelassen.

Red Bull RB8: Angeblasene Achse
Red Bull RB8: Angeblasene Achse

Illustration: Giorgio Piola

Mit dieser Konfiguration fuhr der Red Bull RB8 bei den ersten 7 Rennen der Saison 2012 (Australien bis Kanada). Doch aufgrund zahlreicher Anfragen anderer Teams, die eine Klarstellung der Regeln in diesem Bereich forderten, schritt der Automobil-Weltverband (FIA) ein.

Die FIA kam zum Schluss, dass die Achse am Red Bull RB8 aufgrund der Löcher als "bewegliches aerodynamisches Teil" eingesetzt wurde und verbot die Lösung. Somit musste Red Bull für den Rest der Saison 2012 auf eine Standardachse zurückrüsten.

Ungefähr zur gleichen Zeit, als Red Bull den Vorreiter der angeblasenen Achse einsetzte, entwickelte McLaren am MP4-27 ein System, mit dem während eines Boxenstopps die Hinterradbremsen verstellt werden konnten. Das System ist bis heute legal.

McLaren MP4-27: Hinterradbremse
McLaren MP4-27: Hinterradbremse

Illustration: Giorgio Piola

Das McLaren-System funktionierte wie folgt: Indem ein Mechaniker eine Schraube an der Motorenabdeckung lockerte oder fester anzog, öffnete oder schloss sich ein Fenster an der Bremstrommel. Somit konnte je nach Bedarf während des Rennens mehr oder weniger Hitze von den Bremsen abgeleitet werden.

Zwar war dieses System zweifelsohne sehr clever und wurde auch nicht verboten. Doch McLaren nahm später selbst wieder Abstand davon, weil es alles in allem zu viel Mehrgewicht für das Auto bedeutete.

Wenngleich wir Red Bull Racing als Vorreiter auf dem Gebiet der angeblasenen Achse bezeichnen, war streng genommen Williams das erste Team, das mit einer Lösung aufwartete, die den heutigen angeblasenen Achsen schon sehr nahe kam. Der Williams FW35 aus der Saison 2013 nämlich wies erstmals eine ausgehöhlte Vorderachse auf.

Williams FW35 vs. Red Bull RB8: Angeblasene Achse, Vergleich
Williams FW35 vs. Red Bull RB8: Angeblasene Achse, Vergleich

Illustration: Giorgio Piola

Seit zur Saison 2014 die Breite der Frontflügel auf 1.650 Millimeter beschränkt wurde (bevor die Flügel 2017 wieder breiter werden mussten), bedienen sich mehrere Teams dem Prinzip der angeblasenen Achse. Die Chronologie lässt sich dem folgenden Video entnehmen:

Auf schnellen Strecken wie Baku oder Monza kommt die angeblasene Achse in der Regel nicht zum Einsatz. Dort wird entweder auf eine Standardachse zurückgerüstet oder, wie im Falle von Haas am VF-16 aus der Saison 2016, ein "Stöpsel" eingesetzt, der die ausgehöhlte Achse verschließt.

Haas VF-16: Angeblasene Achse
Haas VF-16: Angeblasene Achse mit "Stöpsel"

Illustration: Giorgio Piola

Nachdem Ferrari wie bereits erwähnt seit 2015 auf eine angeblasene Achse setzt, wurde die Entwicklung in diesem Bereich für die Saison 2017 verschärft. Man wollte das Ganze aerodynamisch günstiger gestalten, indem der Blaseffekt nur dann auftritt, wenn er tatsächlich benötigt wird. Somit sollte für jede Strecke der ideale Kompromiss gefunden werden können.

Ferrari SF70H: Angeblasene Achse
Ferrari SF70H: Angeblasene Achse

Illustration: Giorgio Piola

Dem Vernehmen nach hat Ferrari zu diesem Zweck einen "Strömungsschalter" entwickelt, der von der Funktionsweise her dem F-Schacht angelehnt ist.

Doch im Gegensatz zum F-Schacht, bei dem der Fahrer ein Loch im Cockpit manuell zudecken musste (mit Hand oder Knie), funktioniert der Schalter für die angeblasene Achse quasi automatisch, nämlich je nachdem, ob die Räder am Ferrari SF70H geradeaus stehen oder eingelenkt sind.

McLaren MP4-25: F-Schacht
McLaren MP4-25: F-Schacht

Illustration: Giorgio Piola

Der Vorteil, den Ferrari in der Frühphase der Saison 2017 nicht zuletzt durch diese clevere Lösung erlangte, ist jedoch seit dem Rennen in Baku nicht mehr vorhanden. Die FIA hat Ferrari angewiesen, das System auszubauen und verwies dabei auf ähnliche Gründe wie im Falle von Red Bull in der Saison 2012, nämlich, dass es sich um ein bewegliches aerodynamisches Teil handele.

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Tags achse, aerodynamik, angeblasene achse, design, f1, ferrari, ferrari sf70h, piola, technik
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