Một bài viết của Mark Hughes rất hay trên trang F1
As Mercedes continue to struggle with their porpoising issues, leaving Ferrari and Red Bull to fight it out at the front of the races, there is some mystification about why the Mercedes W13 should be up to one second slower than the Ferrari F1-75 even though the latter exhibits fairly severe...
www.formula1.com
Tại sao cách bố trí hộp số có thể là chìa khóa để giải câu đố về porpoising
Khi Mercedes tiếp tục vật lộn với các vấn đề về porpoising của họ, để Ferrari và Red Bull chiến đấu ở phía trước của cuộc đua, có một số bí ẩn về lý do tại sao Mercedes W13 lại chậm hơn Ferrari F1-75 đến 1s, thậm chí mặc dù sau này cũng có biểu hiện bóc lột khá nghiêm trọng.
Tại Công viên Albert, ở cuối đoạn thẳng trước khúc cua nhanh của Lượt 9, cú nẩy của chiếc Ferrari trông cũng tệ như của chiếc Mercedes. Tuy nhiên, Charles Leclerc đã giành chiến thắng trong cuộc đua từ pole cho Scuderia với phong cách thống trị tuyệt đối.
Đầu tiên, chúng ta nên làm rõ rằng porpoising khí động học được tạo ra bởi lực downforce - và lực downforce là chìa khóa của thời gian chạy. Lando Norris - người có McLaren tương đối miễn nhiễm với việc porpoising nhưng cũng thiếu lực downforce - đã nói như thế này: “Chúng tôi không có nhiều porpoising. Nhưng porpoising không hẳn là một điều xấu. Đối với một số chiếc xe, chúng đang đạt được hiệu suất từ thứ gây ra sự cố porpoising. "
Norris chắc chắn sẽ từ bỏ chuyến đi suôn sẻ của mình để đổi lấy thời gian vòng đua.
Nhưng sự khác biệt quan trọng porpoising giữa Mercedes và Ferrari là trên Mercedes, nó được kích hoạt ở tốc độ thấp hơn so với Ferrari. Nếu điều này trùng với tốc độ tại bất kỳ góc cua nào được thực hiện, thì đội sẽ cần tăng chiều cao của xe.
Điều này sẽ di chuyển điểm kích hoạt porpoising lên một tốc độ cao hơn, cho phép các góc không bị nảy nhưng trong quá trình này, nó làm giảm lực downforce. Nó áp đặt một giới hạn tự nhiên về lượng lực downforce mà xe có thể chịu được.
Trên Ferrari, rõ ràng là chỉ được kích hoạt ở tốc độ vượt qua các góc cua nhanh nhất. Ngay cả khi di chuyển tốc độ cao ở cuối đoạn thẳng có thể được loại bỏ nhưng nó sẽ có nghĩa là ít lực downforce có sẵn hơn cho các góc cua (và phanh).
Leclerc nói một chút về nó ở Úc: “Chúng tôi cần phải giải quyết nó vì nó có thể ảnh hưởng đến tính nhất quán. Nhưng có vẻ như tôi đã không thể đi nhanh hơn nếu không có sự nảy lửa. Lần duy nhất đó là một yếu tố khi khởi động lại, tôi không tự tin rằng mình có thể phanh cực kỳ mạnh cho Lượt 1 khi khởi động lại vì bị nảy. Nhưng nếu không thì không sao cả. ”
Vấn đề của Mercedes không phải là độ nảy mà là lượng lực downforce mà họ phải đầu hàng để giữ cho nó không làm điều đó ở các góc cua.
Từ đó, tìm hiểu lý do tại sao lại như vậy, chúng ta phải chuyển sang phỏng đoán kỹ thuật. Người ta chỉ ra rằng bốn chiếc xe sử dụng động cơ Mercedes - Mercedes, McLaren, Aston Martin và Williams - đều đang gặp khó khăn về tốc độ. Mercedes kém Ferrari khoảng 1 giây. McLaren lùi thêm 0,5 giây (trung bình) so với mức đó và xếp sau Alpine vài phần mười. Aston Martin và Williams là những người chậm nhất trong số tất cả.
Nhưng chúng tôi biết từ phân tích GPS rằng mặc dù bộ nguồn của Mercedes giảm sức mạnh một chút so với Ferrari, nhưng mức thâm hụt chỉ chiếm khoảng 0,15 giây thời gian vòng đua. Cho rằng ngay cả những chiếc Mercedes cũng chậm tiến độ, bộ nguồn không thể là thủ phạm chính gây ra sự thiếu hụt hiệu suất của bất kỳ đội nào trong số này.
Nếu chúng tôi giới hạn nghiên cứu của mình chỉ trong ba đội sử dụng Mercedes PU và hộp số (tức là không bao gồm McLaren), thì chúng tôi cũng thấy mối tương quan với điều đó và mức độ nghiêm trọng của vấn đề vận chuyển hàng hóa.
Mối tương quan và nhân quả không nhất thiết giống nhau nhưng cả Aston Martin và Williams đều biết rằng họ có thể tạo ra một phần lớn hiệu suất, giá như họ không phải nâng chiếc xe ra khỏi ngưỡng cửa.
Tại sao một hộp số lại gây ra sự cố như vậy? Chiều dài của vỏ hộp số phản ánh cách một nhóm lựa chọn để đóng gói các bộ phận cơ khí của chiếc xe của họ. Nếu chúng ta nhìn vào những chiếc Mercedes, Williams và Aston, chúng ta có thể thấy rằng hệ thống cửa gió và ống hút sàn bắt đầu trở lại xa hơn so với những chiếc xe khác. Điều này giúp tối đa hóa khoảng cách giữa bánh trước và chân sau, vốn có lợi về mặt khí động học theo truyền thống.
Nhưng để giữ cho chiếc xe trong giới hạn chiều dài cơ sở theo quy định, việc đóng gói bộ tản nhiệt và thiết bị liên quan có xu hướng nghiêng về phía sau này có nghĩa là một vỏ hộp số ngắn. Nếu chúng ta nhìn vào Ferrari và Haas (dùng chung PU và hộp số), chúng ta thấy rằng các sidepod càng về phía trước và phần lớn bộ máy làm mát được đẩy lên phía trước, tạo ra một mặt trước lớn, vô tội vạ cho sidepods nhưng cho phép thân xe phía sau để cắt rộng rãi hơn.
Nhìn từ trên cao, nó có hình giọt nước hơn nhiều so với Mercedes, Williams hay Aston Martin (bên dưới).
Về mặt này, Red Bull và AlphaTauri có cấu hình giống Ferrari hơn nhiều so với Mercedes. Vì khối lượng sidepod bắt đầu và kết thúc sớm hơn, do đó, chiều dài cơ sở được xác định bởi một vỏ hộp số dài hơn.
Điều này có thể liên quan gì đến việc porpoising? Có ít nhất hai khả năng:
1. Thân xe rộng hơn ở phía sau có thể góp phần hạn chế luồng không khí của gầm xe. Phần thân trên hình giọt nước hơn của những chiếc khác sẽ có thể tạo ra luồng không khí hữu ích hơn qua phần trên của bộ khuếch tán, có khả năng làm cho các đường hầm bên dưới trở nên chống chòng chành hơn.
2. Trường hợp điểm dừng so với trọng tâm của ô tô có thể ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của cú nảy. Cách bố trí hộp số ngắn có thể đặt trọng tâm đó ở một điểm thực sự khó xử so với điểm dừng của gầm xe và tạo ra hiệu ứng đòn bẩy.
Chúng ta nên nhấn mạnh rằng không có điều gì trong số này khác hơn là phỏng đoán và các câu trả lời trong thực tế có thể rất khác nhau. Nhưng có điều gì đó khó hiểu về mối tương quan giữa ba chiếc xe sử dụng cùng một cách bố trí và mức độ nghiêm trọng của vấn đề nảy của chúng.
