Motorsport Engineering

Mini-Windkanal für Formel 1-Bremsen

| Autor / Redakteur: Annette Laqua / Wolfgang Sievernich

Brembo besitzt zwei zwei dynamische Prüfstände, von denen einer als ein Mini-Windkanal genutzt werden kann.
Brembo besitzt zwei zwei dynamische Prüfstände, von denen einer als ein Mini-Windkanal genutzt werden kann. (Foto: Brembo)

Der italienische Automobilzulieferer Brembo nutzt für die Entwicklung der Formel 1 Bremsanlagen einen eigenen Windkanal, um den Luftstrom der Bremsen zu analysieren.

Formel-1-Designer Adrian Newey wird die Philosophie zugeschrieben, dass jedes Bauteil an einem Rennwagen nicht nur seine ureigene Funktion perfekt erfüllen muss, sondern zudem noch zur Performance des Gesamtprodukts beitragen soll. Im Falle der Bremsanlage ist also nicht nur ein möglichst kurzer Bremsweg gefragt, sondern zum Beispiel auch ein Beitrag zur Aerodynamik oder zum Aufwärmen der Reifen. Um diese Wünsche zu erfüllen, hat sich der italienische Bremsenhersteller Brembo zwei dynamische Prüfstände angeschafft, von denen einer sogar als eine Art Mini-Windkanal genutzt werden kann. Dort können die Ingenieure den Luftstrom um die Bremsen analysieren und so sogar die Strömung am gesamten Fahrzeug optimieren.

Windkanal ergänzt Testarbeit der Ingenieure

Dank dieser beiden Prüfstände hat Brembo die Chance, die wegen limitierter Testtage eingeschränkte Formel-1-Testarbeit auf der Strecke ins Labor zu verlegen. Im Werk in Curno, wo sich die beiden Testanlagen befinden, werden beispielsweise die Bremshutzen auf aerodynamische Aspekte hin optimiert. Je freier von Turbulenzen aufgrund der sich drehenden Räder die sie umgebende Luft ist, desto geringer ist auch der Rollwiderstand. Die Bremsscheiben, von denen die teilweise auf bis zu 1000 °C erhitzte Luft vor nicht allzu langer Zeit noch möglichst schnell entfernt werden sollte, stellen nun eine nutzbare Wärmequelle dar. So wird die heiße Luft mittels spezieller Körbe an bestimmte Stellen der Felge geleitet, damit die Reifen schneller auf Betriebstemperatur kommen. Und selbst der Luftstrom, der letztendlich aus der Felge austritt, hat noch eine Funktion: Er dient dazu, die Luft, die von der Endplatte des Frontflügels umgeleitet wird, so zu lenken, dass sie die im Weg stehenden Vorderreifen umgeht. Bei einer perfekten Synchronisierung der Luftströme – die nur mit vielen Tests und Simulationen zu erreichen ist – kann der solchermaßen beeinflusste Luftstrom wieder am Heckdiffusor angehängt werden, wodurch sich die aerodynamische Last des Renners noch einmal erhöht.

Komplexe Analyse von Druckverläufen möglich

Doch wie funktioniert der Mini-Windkanal? „Am Prüfstand dreht sich ein leistungsstarker Ventilator mit gleichbleibender Geschwindigkeit“, erklärt Roberto Malagoli, leitender Testingenieur bei Brembo. „Dann gibt es noch einen Elektromotorregler. Der wird von einer Software gesteuert, die den Luftstrom solchermaßen beeinflusst, dass die realen Bedingungen auf der Rennstrecke simuliert werden können. Der Luftstrom wird zudem entsprechend der Geschwindigkeit des Rades moduliert. Das System erlaubt uns, eine komplexe Analyse von Druckverläufen unter anderem in Leitungen und Führungskanälen vorzunehmen und so gezielt Verbesserungen anzubringen.”

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