De auto die ontdekte dat vliegtuignatuurkunde ook ondersteboven werkt — vleugels erop schroeven, sneller de bocht door.
1967·Ford-Cosworth DFV 3,0 L V8 (dragend)·~408 hp·Winst bij debuut in 1967; rijderstitel in 1968 (G. Hill); 12 GP-zeges·~270 kg bij 240 km/h met vleugels uit 1968
1· HET VERHAAL
Vliegtuigfysica, ondersteboven
Zestig jaar lang vochten raceauto’s tegen de natuurkunde met alleen grip uit rubber. De Lotus 49 en zijn rivalen beseften dat je een vliegtuigvleugel gewoon ondersteboven kon zetten en de lucht zelf de auto het asfalt in kon laten drukken. Binnen twee seizoenen kreeg elke Formule 1-auto vleugels, en schoten de bochtsnelheden voorbij alles wat iedereen met alleen banden voor mogelijk had gehouden.
2· WAAROM HET ERTOE DEED
Downforce: gratis grip bij snelheid
Een band grijpt naar verhouding van hoe hard hij wordt aangedrukt. Gewicht drukt aan, maar moet zelf ook versneld worden; een vleugel drukt aan voor bijna niets, op een beetje weerstand na. Hoe harder je rijdt, hoe harder de lucht duwt — precies wanneer je de meeste grip nodig hebt.
Cosworth DFV draagt de achtervering — geen frame eromheen
De 49 schroefde zijn Cosworth DFV-motor rechtstreeks aan de achterkant van de cockpit vast, als dragend onderdeel — zonder frame eromheen. Dat maakte de auto lichter en stijver, en gaf de achtervleugel iets stevigs om op te staan. Elke F1-auto wordt sindsdien zo gebouwd.
De hoge vleugel van 1968–69, op slanke stutten boven de auto
De eerste vleugels stonden op hoge, buigzame stutten, en verschillende daarvan bezweken bij hoge snelheid — met zware crashes tot gevolg. De sport leerde dat aerodynamische krachten net zo goed dragende krachten zijn — en de moderne vleugelreglementen stammen nog uit die tijd.
5· PROBEER HET
Vleugels aan, vleugels af: downforce versus snelheid
Stel de snelheid en de vleugelhoek in en zie hoe de lucht de auto naar beneden drukt. De uitlezing vertaalt die downforce naar wat een coureur voelt: meer grip en meer bochtsnelheid, tegen een beetje topsnelheid die opgaat aan weerstand — de ruil waar elke race-ingenieur al sinds 1968 over onderhandelt.
Uitlezing
Downforce bij 200 km/h188 kg
Effectieve grip1.74 g
Snelheid — snelle bocht178 km/h
… winst t.o.v. zonder vleugels+12 km/h
Topsnelheid252 km/h
… kosten van de vleugels−45 km/h
Downforce schaalt met het kwadraat van de snelheid, dus komt de grip precies daar waar de snelle bochten zijn. Een beetje snelheid op het rechte stuk inruilen voor veel meer bochtsnelheid is waarom de rondetijden in 1968 in elkaar stortten — en waarom die ruil sindsdien het hart van het racewerk is gebleven.
Verdieping · DFV als structuur· geopend vanuit Lotus 49
Tijdlijnen · Formule 1 · onderdeel · Lotus 49
DFV als structuur1967
De motor is het chassis: schroef de achterkant van de auto aan de achterkant van de motor.
Cosworth DFV 3,0 L V8, ~408 pk·4 bouten aan de monocoque; vering en versnellingsbak hangen aan het motorblok·~35 kg aan achterframe geschrapt·Elke F1-auto sindsdien is zo gebouwd
1· WAT HET DOET
Cosworth DFV draagt de achtervering — geen frame eromheen
Elke eerdere auto verpakte zijn motor in een frame dat de krachten opving. De Lotus 49 schrapte dat frame: de monocoque romp eindigt achter de coureur, de DFV-motor wordt daarop vastgeschroefd, en de achtervering, versnellingsbak en vleugel worden weer aan de motor geschroefd. Het motorblok zelf draagt de hele achterkant van de auto — dat scheelt gewicht en maakt alles stijver.
2· WAAROM HET ERTOE DOET
Twee taken, één onderdeel
Een motorblok is toch al een zware, stijve aluminium gietvorm. Laat hem ook de chassiskrachten dragen, en de buizen die dat vroeger deden verdwijnen simpelweg — met hun gewicht erbij.
3· WAAROM HET ERTOE DOET
Stijfheid is grip die je kunt vertrouwen
Een chassis dat verwringt, laat de veringsgeometrie afdwalen — en de banden voelen dat. De motor als dragend onderdeel maakte de achterkant van de auto drastisch stijver, zodat de veren en dempers — niet het frame — de wielen onder controle hielden.
4· WAAROM HET ERTOE DOET
Een contract dat de sport vormde
Cosworth ontwierp de DFV met montagevlakken en krachtpaden precies voor deze taak, op specificatie van Lotus en gefinancierd door Ford voor £100.000. De motor won uiteindelijk 155 Grands Prix, en ‘motor als dragend onderdeel’ werd een vaste regel in het ontwerp van racewagens.
5· PROBEER HET
Frame tegen dragende motor: verwringing onder bochtbelasting
Belast de achterkant van de auto in een bocht en vergelijk een buizenframe met het vastgeschroefde motorblok. Bekijk de verwringing waarmee de banden moeten leven — en noteer dan het framegewicht dat de dragende indeling gewoon laat verdwijnen.
Uitlezing
Torsiestijfheid3,200 N·m/°
Verdraaiing bij 1.80 g1.08°
Wielbelastingsfout~10%
Constructiegewichtalleen motor (−35 kg)
Een verwringend chassis is een extra, ongecontroleerde veer tussen de banden: de monteurs stellen veren en stabilisatorstangen zorgvuldig af, en de doorbuiging overtroeft dat in stilte. Het DFV-blok verdrievoudigde de stijfheid en liet tegelijk het frame verdwijnen — twee overwinningen uit één boutpatroon.