Techniek: Hoe werkt het stuurtje van een Formule 1-auto?

De Formule 1-coureurs staat in hun bolide onder immense druk, zowel mentaal als fysiek. De G-krachten kunnen in snelle bochten oplopen tot wel 6G. Onder die omstandigheden moet een coureur aanpassingen doen op zijn stuurtje, maar hoe werkt die "afstandsbediening" eigenlijk?

De coureur moet tijdens de race het stuurtje kunnen bedienen. De Formule 1-teams monitoren vanaf een afstand en geven de rijder instructies om aanpassingen te maken. Teams mogen zelf geen aanpassing doen tijdens de race, ze mogen alleen instructies geven. Als de coureurs in een spannend gevecht zitten, zullen ze dus tussen de verschillende instellingen de juiste afstelling moeten vinden.

Een poosje geleden heeft het Formule 1-team van Mercedes een video geplaatst waarbij enkele details over het stuur werden vrijgegeven. Ook werden de functies en de knoppen uitgebreid benoemd. De stuurtjes zijn afneembaar van de auto. Dit is gedaan om het makkelijker te maken voor de coureurs om in en uit te stappen.

Lichtgewicht stuur van carbon fiber

Het stuurtje is gemaakt van carbon fiber, zoals eigenlijk heel veel van de auto. De reden hierachter is het lage gewicht. Ook zit het vol elektronica, misschien wel zoveel dat wij het niet eens allemaal kunnen weten. Evan Short van Mercedes zei het volgende: “Een moderne Formule 1-auto is een behoorlijk complex stukje engineering."

Mercedes vraagt de coureurs om twee modi te hanteren op het stuurtje. “We willen dat de intuïtieve mensen dezelfde interactie met de auto hebben als toen ze als kind in de go-karts zaten. We willen ook dat ze de complexiteit van de elektronica en de systemen begrijpen."

Hoe druk zijn de coureurs met het stuurtje en de schakelingen werd er gevraagd. "Als ik naar de kwalificatieronde van vorig kijk, dan zie ik dat ze zo'n 50 keer schakelen per ronde, ze door 17 bochten sturen, zeven of acht wijzigingen doen aan de draaiende schakelaar tijdens een ronde en ze geven ons feedback over de informatie die ze op hun dashboard zien", vertelde Short. Het is al moeilijk voor ons om tussen de verschillende menu’s te gaan tijdens het autorijden. Bedenk dan maar eens wat voor een opgave het voor de coureurs is.

Het stuurtje is gebouwd om hoge weerstand aan te kunnen. Hetzelfde principe gebruiken ze ook in de luchtvaart bij de straaljagers. Het stuurtje moet tegen onopzettelijke acties onder trillingen kunnen. Tegen de trillingen draagt de coureur handschoenen. "Ze zijn ontworpen met als hoofdgedachte bereikbaarheid. Het idee is dat de coureur alles wat hij nodig heeft kan bereiken, terwijl hij zijn handen aan het stuur houdt en reikt met zijn duimen."

Drie stuurtjes per coureur mee naar raceweekend 

Mercedes neemt drie stuurtjes per coureur mee elk raceweekend. Één stuurtje is het hoofdstuur, het tweede stuurtje is het back-up stuurtje. Het derde stuur word gebruikt om de nieuwe functies te testen die later in het seizoen gebruikt kunnen worden.

Kijkend naar de flippers op het Mercedes AMG-stuur (wat typerend is voor alle sturen, hoewel elk team zijn eigen unieke ontwerp en schakelaarplaatsing heeft), is een van de belangrijkste de "Strat"-draaiknop, die verwijst naar het motormanagement. Het team kan de bestuurder vragen om het vermogen, het brandstofverbruik en het energieterugwinning van de motor aan te passen om de kansen op een overwinning te vergroten of om het motorleven te helpen verlengen voor toekomstige races. "Afhankelijk van de situatie hebben we veel verschillende modi. Of we nu verdedigen tegen een andere auto, aanvallen of de motor willen sparen, of een beetje meer inzet hebben van de [Motor Generator Unit-Kinetic, de hybride-elektrische booster-motor] indien nodig", voegde Short eraan toe.

Er zijn drie knoppen die het differentieel, dat de kracht naar de achterwielen overbrengt, regelen. Het heeft duidelijk verschillende kenmerken voor hoekinvoer, mid-hoek en hoekuitgang, en dus heeft elk deel zijn eigen schakelaar. "Dit is voor de 'Diff Entry'," wees Bottas op. "Hier hebben we de diff voor het midden van de bocht. Dus wanneer de auto de hoek omgaat, in het midden van de bocht, verandert dit hoe de auto vrij snel balanceert. Je kunt onderstuur of overstuur krijgen door dit aan te passen."

De knop met Talk erop kan de coureur gebruiken om met zijn team te praten, als hij er nogmaals op drukt zal de verbinding verbreken. Er zit ook een snelheidsbegrenzer-knop op die de auto automatisch op de maximaal toegestane snelheid in de pitstraat houdt, zelfs wanneer het gaspedaal volledig is ingedrukt. Dit is onder andere om de veiligheid van de monteurs te kunnen garanderen.

N-knop zowel voor neutraal als achteruitversnelling

De grote groene 'N'-knop heeft twee doelen. Druk je eenmaal op de knop dan gaat de auto naar neutraal en als ze hem langer inhouden dan gaat de auto in de achterui. "We selecteren Neutraal als we de auto stoppen, na de sessie of na een race. Als we de knop lang inhouden, dan krijgen we een achteruitversnelling."

Sommige teams hebben een speciale 'R'-knop om de achteruit (reverse) te selecteren, maar Bottas heeft een goede verklaring voor de reden waarom die functie zijn plaats op het stuurwiel niet heeft verdiend. "Ik denk dat ik het nooit heb gebruikt! Maar je weet het nooit. In Monaco of ergens kan het zijn dat je vast staat en om moet keren.” Het stuurtje lijkt lastig om mee te werken, maar Bottas heeft er niet z’n moeite mee. "Het ziet er misschien ingewikkeld uit, maar met wat oefenen kom je een heel eind”, zo sloot de Fin af.