Bei der Formel 1 geht es darum, wie schnell Ingenieure physikalische Probleme lösen können. Das Getriebe und die Aerodynamik sind die beiden Säulen dieser Technik. Man bewegt Macht. Der andere bewegt Luft. Wenn Sie beides falsch machen, sind Sie nur ein sehr teurer Briefbeschwerer.
Der Wechsel von sechs auf sieben Gänge
Die Aufgabe des Getriebes ist in ihrer Einfachheit brutal: Nehmen Sie die Kraft des Motors und übertragen Sie sie auf die Hinterräder. Es wird direkt an der Rückseite des Motorblocks angeschraubt. Im Inneren sind noch bekannte Komponenten zu sehen. Ein Getriebe. Ein Differenzial. Eine Antriebswelle. Aber die Regeln bestimmen die Einzelheiten.
Sie benötigen mindestens vier Vorwärtsgänge. Das Maximum liegt bei sieben. Lange Zeit waren Sechsganggetriebe der Standard. Dann veränderte sich der Sport. Mittlerweile sind Siebenganggetriebe die Norm. Es gibt auch einen Rückwärtsgang. Es klingt trivial, bis man versucht, mit 200 km/h rückwärts aus einem Kiesbett herauszukommen.
Das Getriebe ist mit dem Differential verbunden. Durch diesen Satz von Zahnrädern drehen sich die Hinterräder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, wenn Sie das Rad drehen. Ohne sie würden die Reifen abreißen oder eine Achse brechen. Das Differential ist dann mit der Antriebswelle verbunden. Die Kraft kommt auf den Asphalt.
Das Umsteigen ist nicht wie das tägliche Pendeln. Es gibt keinen H-Muster-Shifter. Fahrer nutzen Paddel hinter dem Lenkrad. Linkes Paddel zum Herunterschalten. Hochschalten mit dem rechten Paddel. Es ist schnell. Es ist präzise. Die Absicht ist manuell, auch wenn die Ausführung elektrisierend wirkt.
Vollautomatische Getriebe sind konzeptionell legal, in der Praxis jedoch verboten. Auch Launch-Control-Systeme, die den Schaltvorgang automatisieren, sind illegal. Warum? Kostenkontrolle und Fahrerkompetenz. Wenn ein Computer jede Schicht perfekt optimieren kann, wird der Fahrer zum Beifahrer. Der Sport will einen Fahrer, der jeden Bruchteil einer Sekunde gegen das Auto kämpft.
Flügel, die nach unten drücken
Die Aerodynamik definiert ein F1-Auto ebenso wie der Motor. Hohe Geschwindigkeit erfordert zwei Dinge: geringen Luftwiderstand und hohen Abtrieb. Die Autos sind niedrig und breit, um durch die Luft zu schneiden. Sie müssen aber auch am Boden befestigt werden.
Flügel erledigen diese Arbeit. Sie erschienen in den 1960er Jahren. Sie funktionieren nach den gleichen Prinzipien wie Flugzeugflügel. Außer, dass Flugzeugflügel Auftrieb erzeugen. F1-Flügel erzeugen Abtrieb. Diese Kraft hält das Auto in Kurven auf der Strecke. Ingenieure passen den Winkel der vorderen und hinteren Kotflügel ständig an. Sie suchen nach der idealen Balance. Weniger Luftwiderstand bedeutet mehr Geschwindigkeit auf Geraden. Mehr Abtrieb bedeutet mehr Grip in Kurven.
In den 1970er Jahren erkannten Lotus-Ingenieure, dass das Auto selbst ein Flügel sein könnte. Sie entwarfen ein Fahrwerk, das die Luft unter dem Fahrzeug absaugte. Darunter bildete sich Unterdruck. Das Auto wurde heruntergezogen. Es wurde Bodeneffekt genannt. Es war schnell. Es war auch gefährlich. Autos würden auf der Strecke stecken bleiben. Autofahrer verloren die Kontrolle. Der Sport hat es verboten. Für die Unterseite gelten nun strenge Vorschriften.
Heute muss der Boden vom Nasenkonus bis zur Hinterachslinie eben sein. Danach haben Ingenieure mehr Freiheiten. Die meisten verwenden einen Diffusor. Dabei handelt es sich um eine nach oben gerichtete Vorrichtung unter dem Motor und dem Getriebe. Es leitet die Luft nach oben und nach hinten hinaus. Der Effekt ist Sog. Mehr Abtrieb zum Nulltarif.
Luftstrommanagement ist alles. Endplatten sitzen an den Kanten der vorderen Kotflügel. Sie erfassen die Luft und leiten sie an der Seite des Autos entlang. Sie verhindern, dass turbulente Luft in die Mitte gelangt. Dann gibt es noch die Lastkahnbretter. Diese befinden sich direkt hinter den Vorderrädern. Sie fangen die chaotische Luft aus den Reifen ein. Sie beschleunigen es. Sie räumen es auf. Sie erzeugen noch mehr Abtrieb.
Das Ergebnis ist atemberaubend. Der erzeugte Gesamtabtrieb beträgt etwa 2.500 Kilogramm. Oder 5.512 Pfund. Das Auto wiegt rund 750 Kilogramm. Der Abtrieb beträgt mehr als das Vierfache des Eigengewichts des Autos. Sie können mit einer Geschwindigkeit um die Kurve fahren, bei der ein Straßenauto von der Strecke abfliegen würde.
Dies ist nur die Kraftübertragung und die Luft. Die Federung muss den G-Kräften standhalten. Die Bremsen müssen Sie bei einer höheren Geschwindigkeit stoppen, als es die Physik zulässt. Die Reifen müssen kleben. Diese werden wir uns als nächstes ansehen.
