W05, 2014 yılında yürürlüğe giren yeni turbo hibrit kurallarına hazırlık aşamasında yapılan olağanüstü bir çabanın sonucu olarak son derece hızlı ve güvenilirdi. Şimdi isterseniz bu aracı teknik olarak inceleyelim.
BİLGİ: Bu yazı otomotiv mühendisliği öğrencisinin bakış açısıyla ve Motorsport.com’un 20 Ocak 2021 tarihli yazıdan alınan bilgilerin tekrardan yorumlanması sonucunda yazılmıştır. Fotoğraflar Motorsport ve F1 Technical’dan alınmıştır.
W05'in kalbinde yatan en büyük silahlardan biri, PU106 güç ünitesiydi. Bu, Mercedes'in rakipleri için kısa vadede çok güçlü olacak ve sonraki yıllarda onların gerisinde kalmalarına neden olacak yıkıcı bir teknolojiydi. PU106'nın en çarpıcı özelliği, kompresörün motorun bir ucunda, türbinin ise diğer ucunda bulunmasıydı.
Bu, turboşarjın sıcak ve soğuk yüzlerinin birbirinden uzak tutulmasını sağlamakla kalmamış, aynı zamanda MGU-H'nin de motorun V şeklindeki yapısıyla birlikte bulunduğu alana yerleştirilmesine izin vermiştir. Bu benzersiz düzenleme, ilk başta sorunlara yol açtı. Tasarım, MGU-H arka ucuna yerleştirilmesi gereken minimum mesafe yerine, ICE'nin tüm uzunluğuna uzanan bir bağlantı miline ihtiyaç duyuyordu. Bu bağlantı milinin, gerekli dönme kuvvetleriyle başa çıkması gerekiyordu.
Bu benzersiz düzenleme, ilk başta sorunlara yol açtı. Tasarım, MGU-H arka ucuna yerleştirilmesi gereken minimum mesafe yerine, ICE'nin tüm uzunluğuna uzanan bir bağlantı miline ihtiyaç duyuyordu. Bu bağlantı milinin, gerekli dönme kuvvetleriyle başa çıkması gerekiyordu. Ancak, Mercedes High Performance Powertrains (HPP), bu durumu daha geniş bir anlamda yardımcı olacak bir meydan okuma olarak gördü ve güç ünitesinin diğer yönlerini de yeniden dizaynlamıştır.
Bu domino etkisi daha fazla zorluğa yol açtı. Örneğin, kompresör ve türbinin boyutu ve şekli, güç ünitesinin tamamı için ayrıldıkları bölge içinde sığmalarını sağlamak için yeniden dizayn edilmeliydi. Ön tarafına yerleştirilmiş bir kompresör, yağ tankının yeniden tasarlanmasını gerektiriyordu. Ancak bu, hava-hava bir aranjman yerine sıvı-hava bir "şarjsoğutucu" çalıştırarak telafi edilebilirdi.
Yakıt hücresinin üzerindeki bir boşluğa yerleştirilen şarjsoğutucu, basınç tüpünü kısaltırken, yan gövde ağırlık dağılımının ve aerodinamiğinin daha dengeli olmasını sağlamak için ICE için kullanılan aynı çekirdek yapısına sahip benzer boyutlarda bir radyatör kullanılır. İlginçtir ki, Mercedes fabrika takımı bu sıvı-hava şarj hava soğutma yöntemini seçti, ancak Mercedes motorlu takımların geri kalanı da daha konvansiyonel intercooling çözümünü kullandı ve bugün hala kullanıyorlar.
Bu resim ayrıca, güç ünitesinin arkasında monte edilmiş ERS ve şanzıman yağı soğutucularının montaj konumunu gösteriyor ve hava kutusu girişlerinden soğuk hava besleniyor. Mercedes'in hava kutusunda ek bir çift girişi de vardı.
Brixworth'te HPP tarafından tedarik edilen güç ünitesinin ilk sürümü için de bir log tipi egzoz manifoldu kullanılması kararı alındı. Bu konfigürasyon, her bölümde en agresif yolun alınması yerine aracı genel olarak iyileştirmek için yapılan kararları gösteriyordu. En üst düzey performansın bazılarını feda ederek daha kompakt bir tasarım elde etmişlerdi.
Formula 1 güç ünitesi, yerini alan V8 hafif hibritten çok daha fazla işlevselliğe sahip son derece karmaşık bir teknolojidir. Bu nedenle, sürücülerin daha fazla bilgiye erişebilmesi ve çok daha fazla işlevi kontrol edebilmesi gerekmektedir. W04'ün direksiyon simidini (solda) Hamilton'ın W05 direksiyon simidiyle karşılaştırdığımızda, sadece simidin şekli değil, aynı zamanda tedarikçi McLaren'in güç ünitelerinin gelişiyle birlikte tanıttığı yeni PCU-8D ekranı da dahil edildiğini görüyoruz.
LED ekran, öncüsünden çok daha büyük ve tamamen özelleştirilebilir 100 sayfa bilgi sunuyor, böylece sürücü ellerinin altında tüm gerekli bilgilere sahip oluyor.Yeni ekran ayrıca eski ekranda sayısal olarak olması gereken belirli parametreleri grafiksel bir formatta görüntülüyordu.
Ancak W05 sadece güç ünitesi ve Mercedes'in ambalajıyla rakiplerine karşı avantaj sağlamadı, aynı zamanda daha evrimsel tasarım özelliklerini ilginç ve benzersiz aerodinamik çözümlerle birleştirdi. Örneğin, aracın önünde, takım iki bacağı arasındaki pozisyonu daraltarak onu daha büyük bir aerodinamik kaplamaya dönüştürmek için birleştirilmiş bir alt süspansiyon kolu (kırmızı ok) kullandı.
Bu, ön kanattan gelen hava akışının doğru pozisyonda kalmasına yardımcı oldu ve aşağı akış yüzeylerinin performansını daha da artırdı. Bu arada, direksiyon kolu (mavi ok) da yeniden konumlandırıldı ve üst süspansiyon koluna hizalandı, böylece yan gövde girişine doğru ilerlerken hava akışında herhangi bir engelleyici faktörü azalttı ve hava yönetimini iyileştirdi.
Birkaç yıldır aerodinamik kazanımları için tercih edilen yüksek burun çözümlerini ortadan kaldırmak için, FIA burun yönetmeliklerinde değişiklikler yaptı, ancak rakipleri gibi Mercedes de mümkün olduğunca yüksek bir burun kullanmaya kararlıydı. Çözümü muhtemelen en başarılı çözüm yollarından biriydi ve yönetmeliklere eklenen boyut kriterlerini çok gizemli bir şekilde karşılayan ters U şeklinde bir burun ucu kullanıldı.
Bu, hava akımının burun altından ilerlemesi için gerekli kanalı açtı ve sezon boyunca iyileştirildi. Burun, daha karmaşık bir şekle sahip olsa bile, bir kaza durumunda beklenildiği gibi performans göstereceğini kanıtlamak için ek çarpışma testlerinden geçti.
Eğer aerodinamiğin bir çiçek zinciri gibi hareket ettiğini, her yüzeyin veya çözümün sıradaki yüzey üzerinde bir etkisinin olduğunu düşünürsek, Mercedes'in aracın "dönüş yönü" bölümünü de geliştirdiği gerçeği şaşırtıcı olmaz.
2014 yılında, Mercedes 2013'te bu yönde hareket etmeye başladıktan sonra, dönüş yönü montajını öne doğru taşıdı ve W05'in önünden uzanan iki diş kullanarak şasi altına tutturdu.
Bu, vanaları daha öne doğru kaydırmanın ve hava akışına daha erken müdahale etmelerine olanak sağlayan akıllı bir yöntemdi.
Takımın burunla ilgili gelişmeleri sonucunda, sezon ilerledikçe vanalarda daha fazla değişiklik yapıldı. Dikey bir eleman eklemek için sayıyı 3'ten 4'e çıkarmak için dişler de buna bağlı olarak değiştirilmek zorunda kaldı.
Bu değişiklikleri pekiştirmek ve dönüş kanatçıklarının arkasındaki alandan yararlanmak için takım, 'Bat-Kanadı'nı tanıtarak zincire yeni bir halka ekledi.
Sürüş yüksekliği sensörüne takılı olan kanat, hava akışının akış yönünü daha da değiştirerek aracın bir bölümünü diğerine bağlama halkasını iyileştirdi. Ayrıca, ‘Bat Kanadı’ zamanla evrim geçirdi ve alt şaseye bağlantısını revize eden bir montaj eklendi, önündeki kanatçığa da (mavi ok, iç kısımda) bir yuva eklendi.
Aracın arka kısmı da aynı şekilde düşünülmüştü ve V8 dönemindeki çift egzoz çıkışlı yapıdan, tek merkezi bir egzoz çıkışına geçişle birlikte ortaya çıkan farklı yöntemlerle difüzörler üzerindeki aerodinamik avantajlardan yararlanıldı. Ancak egzoz gazlarından bir aerodinamik avantaj sağlama fırsatını kaçırmak istemeyen takımlar, verilen aerodinamik paketle birlikte çalışan Y150 kanatçık/ maymun koltuğu çözümleri kullandılar.
Mercedes'in bu alanda özellikle titiz olduğu bilinmekteydi ve pistlerin yük taleplerine bağlı olarak sezon boyunca birçok arka kanat ve maymun koltuğu kombinasyonu kullanıldı. Konfigürasyondan bağımsız olarak, arka kanat çift montaj direği düzenlemesi kullandı ve yeni yönetmelikler kapsamında kaldırılan genişleyen kanat yerine stabilite sağladı. Bu arada, kanat uç plakaları yüzey şekillendirmesi içeriyordu ve yüzeyi delen çeşitli yuvalar aracılığıyla hava akışı için bir yol oluşturmaya yardımcı oluyordu. Plakaların şekli akış yapısının arka kısımlarında mümkün olan en iyi şekilde birbirine bağlanmasını sağlamak için yukarı doğru bir etki oluşturmaya yönelikti.
Her pist aracın genel performansını etkileyen virajların ve düzlüklerin karışımının etkisi nedeniyle farklı bir aerodinamik konfigürasyon gerektirir. Bu üç çizim verilen pistlere uygun farklı nüanslarla birlikte düşük, orta ve yüksek downforce ayarlarının farklılıklarını vurgular.
Solda, uygun boyutlu ana düzlem ve üst kanat ile derin bir kutu bölgesi olan yüksek downforce konfigürasyonu gösterilirken, Gurney flap denilen küçük bir parça, ekstra downforce ve dengenin arttırılması için kullanılmış, ancak biraz daha fazla drag etkisi indüklemiştir. Ayrıca, egzoz akış yönünü etkilemek için karmaşık bir monkey seat düzeni kullanılmıştır. Ortada, sedye flap'in uç kısmından biraz drag azaltmak için çıkarıldığı orta ve düşük downforce düzeni gösterilir. Bu bağlamda, üst kanadın dış köşeleri de kesilerek, uç girdabının etkinliği değiştirilmiş, daha basit bir monkey seat kullanılmıştır. Sağda, Monza'da kullanılan düşük downforce arka kanadı, ana düzlem ve üst kanadı için daha küçük bir kutu bölgesi içerirken, sütunlar da ana düzleme bağlandıklarından farklı bir şekle sahiptir. Bu, kanatların yüzey alanındaki azalmaya bağlı olarak sütunların hava akışını olumsuz etkilememesi için önemlidir.
W04'te yer alan ve W05'te de bulunan FRIC sistemi, ön ve arka süspansiyonu birbirine bağlayan ve aracın platformu üzerinde daha fazla kontrol sağlayan hidrolik bir sistemdir. Tüm takımların bir şekilde sahip olduğu bir sistemdir, ancak Mercedes'in en gelişmiş versiyona sahip olduğu düşünülmüştür. Bu nedenle rakipler, sistemin yasallığı konusunda açıklama yapılmasını talep etmişlerdir. FIA, sistemdeki ilk amaçlanan amacın süspansiyon uyumluluğunu artırmak olduğuna ikna olmuştur. Ancak takımlar sistemi geliştirdikçe odak noktasının aracın aerodinamik platformunu nasıl etkileyebileceği olmaya başladığına dikkat çekmiştir.
İngiltere Grand Prix'sinde, FIA 2015'ten itibaren bu sistemi yasaklamıştır. Sonuç olarak, tüm takımlar anlaştı ve sistemlerini derhal kaldırdılar. Ancak Mercedes, sistemsiz durumda bile en başarılı takım olarak ortaya çıktı. Her iki sürücü de, 19 yarışlık sezonda aracı, kendilerini ve takımı sınırlarına kadar zorlayarak aracın sahip olduğu avantajı açıkça ortaya koydu.
W05, diğer takımlara kıyasla bariz bir avantaja sahipti ve bu da Formula 1 tarihinin en baskın araç serilerine yol açan W06 ve W07 araçlarına öncülük etti. Bu mühendislik harikası araç Formula 1 tarihinde asla unutulmayacak...
Tüm motor sporları haberleri için bizi takipte kalın!