DIE KUNST, EINEN F1 EINZURICHTEN

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Das Setup eines Formel-1-Wagens ist eine äußerst komplexe Aufgabe, denn egal wie gut das Auto ist, muss seine Leistung für jede Strecke der Saison optimiert werden. Meistens hat ein Auto Eigenschaften, die auf einer Strecke gut funktionieren, auf einer anderen jedoch schlecht, weshalb die Fahrzeugeinstellungen angepasst werden müssen.

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Es gibt Tausende von Einstellmöglichkeiten, die darauf abzielen, die Leistung hinsichtlich Geschwindigkeit und Konstanz über mehrere Runden hinweg zu verbessern. Laut Christian Horner, ehemaligem Red-Bull-Direktor, werden 15.000 Datenpunkte per Telemetrie analysiert, und der Fahrer, der die Funktionsweise des Fahrzeug-Setups versteht, hat einen Vorteil gegenüber den anderen.

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Der Formula Brumnh Channel hat ein sehr interessantes Video veröffentlicht, in dem einige Einstellungen des Fahrzeug-Setups über die Lenkradtasten erklärt werden. Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=yFCIDsGZgyU&t=909s

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​DIE ENTWICKLUNG DES SETUPS

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In den 50er und 60er Jahren beschränkte sich die Fahrzeugabstimmung auf mechanische Anpassungen: Motor, Getriebe, Fahrwerk, Bodenfreiheit und Reifen. Fangio beispielsweise sprach mit seinem Chefmechaniker und bat um Änderungen an den Fahrzeugeinstellungen.

 

Ab 1968 begann in der Formel 1 mit der Einführung von Tragflächen und Slick-Reifen im Jahr 1971 eine NEUE ÄRA. In dieser Zeit gewann die aerodynamische Abstimmung zunehmend an Bedeutung, und die Tuning-Möglichkeiten erweiterten sich. Da es noch keine Telemetrie gab, wurde der Fahrer zu einem wichtigen Akteur bei der Bereitstellung von Informationen über das Auto. Es ist kein Zufall, dass die Fahrer mit der guten Genauigkeit (Stewart, Fittipaldi und Lauda) die Fahrer mit der schlechteren Genauigkeit übertrafen.

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Anfang der 1980er Jahre kam die Telemetrie in der Formel 1 auf und lieferte Fahrern und Ingenieuren Informationen, mit denen sie das Auto an die jeweilige Rennstrecke anpassen konnten. Fahrer wie Piquet, Prost und Lauda waren bereits hervorragende Streckenrekorder und nutzten diese Technologie voll aus. Sie gewannen in dieser Zeit sieben Titel. Auch Senna selbst, ein erfahrener Motorenentwickler, nutzte die Telemetrie intensiv.

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​1992, mit dem Erscheinen des Williams FW 14B, wurde die Bordelektronik zum dominierenden Faktor für die Fahrzeugabstimmung und das Fahrverhalten. Die DRIVE AIDS veränderten die Höhe und den Schwerpunkt des Fahrzeugs, kontrollierten den Reifenschlupf und die Gangwechsel. Dadurch wurde das Fahren eines Damon Hill fast wie das Fahren eines Alain Prost, was definitiv nicht stimmte. Aus diesem Grund musste die FIA ​​1994 die meisten elektronischen Geräte verbieten.

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In den 2000er-Jahren kam die Zwei-Wege-Telemetrie auf, die es dem Team ermöglichte, die Fahrzeugeinstellungen direkt von der Box aus anzupassen. Sie wurde jedoch 2003 in der Formel 1 verboten. Infolgedessen mussten die Fahrer die Einstellungen während der Rennen über die Bedienelemente am Lenkrad vornehmen. Schumacher profitierte am meisten von dieser Technologie.

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Heutzutage stellt der Fahrer das Auto nicht mehr selbst ein. 90 % der Abstimmung wird von den Ingenieuren des Teams vorgenommen. Der Fahrer optimiert das Setup höchstens mit den Lenkradtasten und selbst dann unter Anleitung seines Ingenieurs.

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​Auf dieser Seite der Website geben wir Ihnen einen kleinen Vorgeschmack darauf, wie es ist, ein F1-Auto zu tunen.

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1) MOTOREN UND ENERGIERÜCKGEWINNUNGSSYSTEME:

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In den 1980er Jahren gab es spezielle, extrem leistungsstarke Trainingsmotoren, die nur zwei oder drei Runden durchhielten. Bei Rennen wurden die Motoren auf Zuverlässigkeit und Kraftstoffverbrauch ausgelegt. Damals steckte die Telemetrie noch in den Kinderschuhen, und eine Motorenentwicklung war ohne Feedback der Fahrer nicht möglich.

 

Von 1984 bis 1988 reduzierte das Reglement schrittweise die Tankfüllung, was die Fahrer zwang, den Ladedruck zu reduzieren und das Gemisch während des Rennens anzupassen. Da es damals noch keine verschiedenen Motorkennfelder wie heute gab, kam es aufgrund dieser Änderungen häufig zu Motorausfällen.

 

​Senna war ein Experte auf diesem Gebiet. Er lieferte Informationen darüber, wo der Motor verbessert werden konnte, und war maßgeblich an der Entwicklung der Renault- und Honda-Motoren beteiligt.

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„Besonders für das Team, das uns wichtig war, leitete er uns auf diese Weise bei der Entwicklung des Motors. Mit anderen Worten: Er (Senna) traf Entscheidungen, und wir stellten fest, dass er nie Fehler machte, sondern sich perfekt leitete. Er ließ sich sehr von seinem Instinkt leiten, und das war so richtig, dass ich ihm vertraute.“ (Mauro Mauduit – Renault-Ingenieur)

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„Er (Senna) war sehr gut in der Entwicklung und arbeitete am Motor … Er hat viele Änderungen an der Motoreinstellung vorgenommen, sodass Sie Ihre Rundenzeiten mit den Angaben zum Kraftstoffverbrauch und allen möglichen Informationen in Beziehung setzen konnten, die Ihnen in den Sinn kamen …“

(Steve Nichols – ehemaliger McLaren-Ingenieur – Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=jNhNmDwr7j4&t=21s)

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​​In der aktuellen Formel 1 gibt es verschiedene Arten von Motormappings mit jeweils unterschiedlichen Motorreaktionsmodi. Kombinationen dieser Einstellungen bieten je nach Streckenbedingungen unzählige Möglichkeiten.​

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m heutigen Turbozeitalter gibt es Energierückgewinnungssysteme namens MGU-K und MGU-H.

 

Die MGU-K wird durch die Wärme des Bremssystems angetrieben, um Rotationsenergie auf die Kurbelwelle zu übertragen, während die MGU-H durch die Wärme des Turbos angetrieben wird, um Rotationsenergie auf die Turbowelle zu übertragen und so ein Turboloch zu vermeiden. Diese Systeme können in Streckenabschnitten eingesetzt werden, in denen das Team sie für besonders wichtig hält. All dies macht die Formel 1 deutlich komplexer.

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2) GETRIEBE:

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Die Übersetzung ist entscheidend, damit der Motor während des gesamten Rennens im maximalen Drehmoment- und Leistungsbereich läuft. Motorenhersteller verfügen heute bereits über ein Getriebe mit der idealen Übersetzung für alle Strecken. Reglementbedingt ist die Verwendung einer einzigen Übersetzung für die gesamte Saison vorgeschrieben.

 

In der Formel 1 wurde dieser Zusammenhang früher empirisch ermittelt. Ingenieure fragten die Fahrer häufig, ob die Drehzahlnadel am Ende der schnellsten Geraden den roten Bereich erreichte. War dieser Bereich erreicht, konnte der Ingenieur eine längere Übersetzung für den letzten Gang wählen.

 

In den 70er und 80er Jahren konnte der Fahrer auf den schwierigsten Strecken (Monaco und Detroit) den höchsten Gang ausschalten, wenn er nicht genutzt wurde, um einen Gang weniger zu haben und das Fahrzeuggewicht zu reduzieren.

 

Ab den 90er Jahren wurde dies mit halbautomatischen Getrieben und der Entwicklung der Telemetrie einfacher, und heute sind es die Ingenieure, die die ideale Übersetzung für die jeweilige Strecke festlegen.

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3) DIFFERENTIAL:

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Die richtige Differenzialeinstellung ist auf engen Strecken mit engen Kurven wichtig. Denn je lockerer das Differenzial eingestellt ist, desto schneller fährt das Heck des Fahrzeugs um die Kurve und desto schneller fährt die Front auf die nächste Gerade zu.

 

Im Gegensatz zu dem, was viele Leute denken, gewinnt man in langsamen Kurven nicht bei der APEX-Geschwindigkeit der Kurve Zeit, sondern wenn man wieder an Geschwindigkeit gewinnt, ermöglicht das „lockerere“ Differential, dass sich das Heck schneller dreht und man theoretisch schneller um die Kurven fährt.

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Der Williams FW 14B verfügte über ein für jeden Kurventyp programmiertes elektronisches Differenzial. 1994 wurde es jedoch durch die FIA-Vorschriften verboten. Heute ist das Differenzial eine der Einstellmöglichkeiten, die der Fahrer am Lenkrad vornehmen kann.

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4) GEWICHTSVERTEILUNG:

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​In manchen Situationen weist das Fahrzeug trotz korrekter Aerodynamik und Fahrwerkskonfiguration ein leichtes Vorwärts- oder Rückwärtsverhalten auf. In diesen Fällen kann die Ballastverteilung im Fahrzeug angepasst werden, um dieses unerwünschte Verhalten zu korrigieren.

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Dies war beispielsweise bei Williams 2003 der Fall, der das Jahr mit Untersteuern begann. Ab dem GP von Monaco ersetzte das Team die Carbonfaser-Nase durch eine 12 kg schwere Stahlnase. Dies verbesserte das Handling des Fahrzeugs und machte es konkurrenzfähig genug, um gegen Ferrari anzutreten. (Quelle: AUTOMOTOR Jahrbuch 2003, S. 101 und 124)

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5) FAHRWERKSEINSTELLUNG:

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Die Fahrwerksabstimmung ist eng mit den Reifen verknüpft und entscheidend für das Kurvenverhalten des Fahrzeugs. Externe Faktoren wie Asphaltabrieb und -haftung, Streckentemperatur und sogar das Überfahren von Randsteinen beeinflussen jedoch die Wahl des Fahrwerkstyps.

 

Eine übermäßig straffe Federung trägt dazu bei, dass das Fahrwerk in Kurven parallel zum Boden bleibt und somit die Geschwindigkeit am Kurvenapex erhöht wird. Umgekehrt kann sie, je nach Streckenbeschaffenheit, beim Herausbeschleunigen aus Kurven zu Traktionsverlust führen und den Reifenverschleiß beschleunigen. Ein weiterer interessanter Punkt ist, dass bei einer extrem steifen Vorderachsaufhängung die Fahrdynamik des Fahrzeugs eingeschränkt wird und es Schwierigkeiten beim Einlenken in Kurven geben kann.

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Eine weichere Federung ermöglicht eine stärkere Gewichtsverlagerung in Kurven und beim Bremsen, was die dynamische Bewegung des Fahrzeugs erhöht, aber im Kurvenscheitelpunkt etwas an Stabilität einbüßt. Andererseits neigt diese Art der Federung zu geringerem Reifenverschleiß und verbessert die Traktion beim Kurvenausgang. Im Allgemeinen wird auf unebenen Strecken eine etwas weichere Federung verwendet.

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Zur Ergänzung des Fahrwerks gibt es verschiedene Arten von Stoßdämpfern, die unterschiedliche Fahreigenschaften erzeugen, wodurch sich die Bandbreite der Möglichkeiten nochmals erhöht.

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Eine weitere Einstellmöglichkeit ist der Stabilisator (entwickelt von Colin Chapman), den der Fahrer vom Fahrzeuginnenraum aus verstellen kann um die Seitenneigung des Fahrzeugs während der Kurvenfahrt anzupassen. Diese Einstellung kann Untersteuern oder Untersteuern entgegenwirken.