Versnellingsbak & differentieel

Een motor die alleen goed werkt tussen 10.000 en 15.000 tpm heeft een probleem: de auto moet alles kunnen, van uit de pitstraat kruipen tot 350 km/h. De versnellingsbak is de vertaler — acht versnellingen vooruit die de motor in zijn smalle ideale toerenbereik houden, wat de rijsnelheid ook is. Op één ronde van een gemiddeld circuit schakelt een coureur ongeveer 50–60 times; over een race, duizenden.

Naadloos schakelen

Een gewone handbak doet er zo'n halve seconde over per schakelbeurt — koppeling in, pook verzetten, koppeling uit — en in die tijd komt er geen vermogen bij de wielen. Vermenigvuldig een halve seconde met drieduizend schakelbeurten in een race en je bent minuten kwijt. Het antwoord van F1 is de naadloos schakelende versnellingsbak: twee sets schakelmechanismen grijpen in elkaar, zodat de volgende versnelling al fysiek is ingeschakeld terwijl de huidige nog kracht levert. De aandrijving gaat van de ene versnelling naar de volgende over in een paar milliseconden, zonder een onderbreking die je van buitenaf zou kunnen meten — een ononderbroken duw, enkel doorbroken door het veranderende gebulder van de motor.

Na de start raakt de coureur nooit meer een koppelingspedaal aan (er is er ook geen — de koppeling is een paddle aan het stuur, gebruikt voor de start en pitstops). Schakelen gebeurt met vingerpaddles en wordt hydraulisch uitgevoerd, en de elektronica geeft bijgas of onderbreekt de motor met een precisie die geen mensenvoet kan evenaren.

Het differentieel

In elke bocht leggen de buitenwielen een grotere afstand af dan de binnenwielen, dus moeten de twee achterwielen met verschillende snelheden kunnen draaien — dat is de basistaak van het differentieel, net als in elke gewone auto. Maar F1 gebruikt een computergestuurd sperdifferentieel: hoe stevig de twee wielen aan elkaar gekoppeld zijn, bepaalt het karakter van de auto middenin de bocht. Meer dicht: de auto is stabiel maar draait moeilijker in. Meer open: hij bocht gretig in, maar wordt nerveus bij de uitgang zodra 1.000 pk het binnenwiel wil laten doorspinnen. Coureurs stellen deze balans bocht voor bocht bij met een draaiknop op het stuur.

De versnellingsbak als structuur

Net als de motor is de versnellingsbak een dragend onderdeel. De behuizing — in één stuk gefreesd of gegoten uit titanium of carbon — wordt aan de achterkant van de motor vastgeschroefd, en de achtervering zit op haar beurt aan de versnellingsbak vast. Motor en versnellingsbak zijn samen letterlijk de achterste helft van de auto: achter de brandstoftank zit geen chassis meer, alleen een aandrijflijn met de vering eraan gehangen. Daarom betekent een wissel van de versnellingsbak dat je de halve auto uit elkaar haalt, en daarom schrijft het reglement voor dat een versnellingsbak meerdere races moet meegaan.