F1 Tech | Waarom is McLaren zo sterk bij hoge temperaturen?

Het Grand Prix-weekend van Bahrein liet de echte potentie van McLaren zien op een circuit wat ruwer is voor de banden. Ondanks de zeer kleine verschillen in de kwalificatie, slaagde Piastri erin om pole te pakken en domineerde hij vervolgens de race op zondag, met een duidelijk voordeel op de concurrentie op het gebied van bandenmanagement. De MCL39 leek in alle omstandigheden het sterkst, maar het gat leek het grootst op de momenten dat de temperatuur hoger was. Waarom gebeurde dit? Laten we proberen het uit te vinden.

McLaren draait op een zacht mechanisch set-up

Het hele weekend bewees McLaren de snelste auto te hebben, al varieerde het gat richting de concurrentie. Deze was afhankelijk van de omstandigheden en temperatuur van het asfalt. Bij heet asfalt bleek de MCL39 de snelste te zijn, met een behoorlijk comfortabele marge (ongeveer 0,8 seconden naar Leclerc tijdens VT3), als enige auto die de zachte band heel de ronde kon laten werken zonder in de laatste sector last te hebben van oververhitting. Alle andere teams hadden last van oververhitting, waarbij de temperatuur van de achterbanden in de eerste helft van de ronde omhoog schoot, waardoor het voor de coureurs onmogelijk was om de wagen op de baan te houden door de laatste bochten.

Hun voordeel verminderde tijdens de nachtsessies: toen de temperatuur met ongeveer 10 °C daalde, was het asfalt niet zo agressief op de achterbanden en nam de grip toe. Dit stelde andere teams in staat om te profiteren van de grip die de zachte band bood, waardoor deze heel de kwalificatieronde (dankzij de koelere omstandigheden) zonder problemen werkte.

Ondanks de baanontwikkeling en de koelere omstandigheden waarmee McLaren tijdens de kwalificatie en de race werd geconfronteerd, bewees het team veruit de snelste te zijn, met name bij de set-up voor de race. Hun voordeel dit weekend kwam voort uit twee nauw verwante set-up keuzes:

• de eerste was om een zachtere set-up aan te nemen qua ophanging; 
• de tweede was om een hogere downforce configuratie in te zetten. 

Wat betreft het eerste aspect heeft McLaren inderdaad een grote stap voorwaarts gezet qua begrip en benutting van de samenwerking tussen band en asfalt. In het algemeen worden alle beslissingen om de grip van de auto (gegenereerd door de wrijving russen de band en het asfalt) te verbeteren op mechanisch niveau genomen. Een fundamentele parameter om de ruwheid van het asfalt van de baan te evalueren wordt micro genoemd. Om een voorbeeld te geven: een hoog micro zou schuurpapier zijn (oranje driehoeken in de onderstaande afbeelding). De micro is een parameter die de meeste invloed heeft op het genereren van temperatuur aan het bandoppervlak, waardoor de band zich dankzij de gegenereerde warmte hecht aan de weg.

Dit micro-parameter stelt de temperatuur aan het oppervlak van de band vast, met grip als gevolg. Vanuit het oogpunt van McLaren hebben de engineers waarschijnlijk een zeer goed bereik gevonden waarin de banden met een hoog micro goed kunnen werken, waardoor veel grip wordt gegenereerd.

Dit alles werd mogelijk gemaakt door het innovatieve ontwerp van de voorwielophanging, wat bijzonder nuttig is - niet alleen vanuit aerodynamisch oogpunt maar ook vanuit mechanisch oogpunt - waardoor de grip op de vooras wordt vergroot en het aerodynamische platform op verschillende hoogtes wordt gestabiliseerd.

Deze grote sprong voorwaarts wat betreft het mechanische vlak van de auto werd tijdens de winterstop gemaakt, en na de race afgelopen zondag geprezen door teambaas Stella: "We hebben geïnvesteerd in technische verbeteringen in het ontwerp van de auto met betrekking tot de bandeninteractie."

Dankzij het ophangingsontwerp kan de MCL39 inderdaad op lagere rijhoogten en met een zachtere mechanisch set-up rijden. Dit geeft hen een voordeel in bijna alle omstandigheden en op verschillende typen asfalt. De zachte mechanische set-up stelt de MCL39 in staat om uiterst snel te zijn in de langzame en tractiefases. Aan de andere kant biedt de zeer lage rijhoogte een voordeel op alle hoge snelheidsecties. Doordat de Venturi-kanalen dicht bij de grond zitten genereren ze veel zuiging, waardoor veel "efficiënte" downforce wordt opgewekt, dat wil zeggen een belasting gegenereerd met een laag sleepniveau. 

Tijdens de andere drie races tijdens dit seizoen werd duidelijk hoe McLaren het enige team was dat in staat was om een zachtere set-up te gebruiken, zelfs op circuits zoals Suzuka, zonder prestatieverlies bij hoge snelheid. Dit biedt een duidelijk voordeel ten opzichte van alle concurrenten, die gedwongen zijn om met een zo stijf mogelijke wagen te laten rijden, zodat ze niet worden beïnvloed door porpoising.

Zachte mechanische set-ups geven ook een voordeel in hoge temperatuuromstandigheden, op bijzonder abrasieve asfaltlagen, of op de hobbelige circuits waar zachtere banden worden gebruikt, waar over het algmeen weinig grip is.

Niet toevallig zagen we in Bahrein in VT3 het grootste gat tussen McLaren en de concurrentie, waar de helse temperatuur iedereen liet worstelen en tijdens de race in Melbourne, toen de intermediate (die is gemaakt van een zeer zachte verbinding om ook op koude omstandigheden op te warmen) begon af te breken, met McLaren die een enorme gat had richting Verstappen in P3.

Dit aspect werd benadrukt door Andrea Stella zelf na de kwalificatie, toen hij erop wees hoe het gat richting de concurrenten groter werd in gladde omstandigheden. "Wat hier interessant is, is dat hoe gladder de baan lijkt te zijn, hoe meer we een voordeel lijken te hebben. Normaal gesproken is dit een goede eigenschap om te hebben. Het betekent dat de auto een goed niveau van onderliggende neerwaartse kracht heeft, op basis van mijn ervaring, en hoe minder grip je hebt op het asfalt, hoe belangrijker dit soort neerwaartse kracht wordt."

Hoe een hogere downforce set-up nuttig was voor bandenbeheer 

De tweede beslissing wat betreft de set-up was om in Bahrein een hoger niveau van downforce aan te nemen dan de concurrenten. Deze hoge downforce, die hoofdzakelijk gegenereerd wordt door de carrosserie van de auto en door de Venturi-kanalen, gaf de MCL39 een enorm voordeel ook op het gebied van bandenmanagement, zowel over de enkele ronde als de gehele raceafstand. De auto kon de banden namelijk in een perfect werkvenster houden, waardoor Piastri zondag in zijn eerste stint 14 ronden op de zachte band kon voltooien, terwijl hij een snellere tempo had dan degenen op de medium achter hem.

Zoals te zien is in de onderstaande tekening, hebben de sidepod en vloer van de MCL39 inderdaad een zeer vergelijkbaar ontwerp als het ontwerp van vorig seizoen, maar dan met een kleine variatie aan de vloerrand (los van de cooling inlet en spiegelsteunen). Zoals benadrukt door de rode pijlen, is het aantal vortexgeneratoren toegenomen tot in totaal vijf, met een steeds kleiner formaat te beginnen vanaf de eerste (de voorste) naar de laatste. Deze kleine elementen helpen de turbulentie van de voorband naar buiten te duwen, terwijl ze kleine wervels genereren om de vloer af te dichten. 

Ondanks deze grote voordelen, die voortkomen uit de hogere downforce set-up, was McLaren het hele weekend de langzaamste auto in de top speed trap. Zoals hieronder benadrukt, gebruikte het team een medium-hoge downforce achtervleugel (blauwe pijl) en een single element beam wing (roze pijl). Dit werd gedaan om de bandenslijtage op de achteras te beperken, aangezien extra downforce het achterglijden van de achteras verminderde bij het uitkomen van de langzame bochten. Dit mes bleek tijdens de race aan twee kanten te snijden. Terwijl Piastri met het managen van de voorbanden baat had bij de extra downforce aan de voorkant, had Norris moeite om Leclerc voorbij te gaan en kon hij Russell uiteindelijk niet passeren vanwege het kleine snelheidsverschil.

Deze twee set-upkeuzes gaven McLaren een groot voordeel tijdens de laatste stint van de race op de medium band: dankzij de lagere brandstofbelasting kon de MCL39 veel agressiever zijn op de kerbs en sneller zijn in middelhoge en langzame bochten. Dit werd duidelijk met beide coureurs, aangezien zowel Norris als Piastri de hele race een enorme hoeveelheid tijd wonnen in de middensector, met name toen de bandenslijtage begon op te treden.

De volgende race in Jeddah zou een veel moeilijkere kunnen zijn voor McLaren, vanwege de omstandigheden waarmee ze te maken zullen krijgen. Het Jeddah Corniche Circuit bestaat vrijwel alleen uit rechte stukken en hoge snelheid bochten, waarbij die laatste bochten als enige in het voordeel voor McLaren kunnen werken. Vanwege de lay-out zullen de auto's zo stijf en dicht mogelijk bij de grond moeten rijden. Ten tweede, aangezien het oppervlak zeer glad is, zal de bandenslijtage zeer laag zijn. Zoals we in Suzuka al gezien hebben, kunnen deze omstandigheden het voordeel van McLaren verminderen, aangezien er geen behoefte zal zijn om banden in de race te beheren. Tot slot zal het de eerste keer dit jaar zijn dat er échte low downforce set-ups zullen worden gebruikt op alle auto's. Het zal dus bijzonder interessant zijn om te zien hoe ze zich zullen gedragen op een heel andere configuratie dan de tot nu toe aangenomen medium neerwaartse kracht.

Concluderend zagen we tijdens de Grand Prix van Bahrein een zeer dominante McLaren, die echter geholpen werd door de omstandigheden waarmee ze te maken kregen en de perfecte set-up. Het zal interessant zijn om te zien hoe het scenario volgende week verandert. Dat gezegd hebbende, als McLaren de race opnieuw domineert, zal het voor de rivalen nog moeilijker zijn om bij te blijven.