Lí do thúc đẩy Mercedes thử nghiệm hệ thống treo mới phía trước

Mercedes đã di chuyển phần khớp nối trong của tay đòn sau phía trên xuống dưới 3cm, tức là tương đối nhiều trong thiết kế xe F1 nói chung.

Mục tiêu của thay đổi này là để làm tăng hiệu quả của hệ thống anti-dive (giúp cho xe không bị chúc mũi quá nhiều khi phanh). Bình thường thì ta nói đến thay đổi theo đơn vị là mm trong F1, nhưng ở đây thì Mercedes đã hạ chi tiết này xuống tận 3cm theo chiều dọc.

Kết cấu thực sự bên trong của chi tiết này khả năng cao là một loại kim loại, có thể là bằng titan. Nó sẽ được đặt bên trong một tấm vỏ làm bằng sợi carbon (để cải thiện tính khí động học của xe), bao quanh một trục nối được lắp đặt đằng sau một tấm carbon khác với 4 vít ở mỗi góc. Tấm chắn này cũng sẽ được nối liền với phần vỏ kể trên.

Mercedes có thể nhờ thiết kế này mà tối ưu hóa hiệu quả khí động học của tấm vỏ carbon mà không phải chế tạo thêm các chi tiết tay đòn mới.

Từ đó thì họ sẽ có thể thử nghiệm xem là mình có thể triển khai hệ thống anti-dive ở nhiều mức độ khác nhau để tìm ra điểm “sweet-spot” phù hợp nhất. Càng nhiều yếu tố này thì khả năng khóa bánh trước khi phanh lại càng cao, nhưng nếu không đủ thì lại không thể đảm bảo đủ độ bám cho xe.

Đây khả năng không phải là một giải pháp an toàn mang tính đề phòng của Mercedes mà là cách để mà họ có thể thoải mái thử nghiệm và ứng phó với nhiều điều kiện trường đua khác nhau.

Khả năng chống chọi của những chiếc xe F1 hiện nay là 6G (tức là 6 lần trọng lực trên trái đất), tương đương với lực nén lên tới 300kg được dồn từ đuôi đến đầu xe, đòi hỏi một hệ thống treo không chỉ chắc mà còn phải dẻo dai hơn.

Không chỉ làm giảm thiểu khả năng xe bị chúc mũi xuống mặt đường khi phanh, anti-dive còn giúp cho xe có thể chạy với giảm xóc mềm hơn, giúp cải thiện cảm giác lái thường được đòi hỏi bởi các tay đua.

Vậy còn hệ thống treo sau thì sao?

Ở đằng sau của chiếc xe, các đội phải chạy một hệ thống hoàn toàn khác, gọi là anti-lift. Nó giúp cho phần sau của xe không bị nhô lên quá mức khi phanh, từ đó đảm bảo sự cân bằng của xe và bảo toàn trọng tâm khí động học cho xe.

Phần giảm xóc phía sau của Mercedes (chi tiết mà Aston Martin cũng sử dụng chung kèm theo phần hộp số), lại có phần hơi quá nông khi tính đến góc trong của cần đẩy (pushrod).

Góc trong mà càng nông thì đặc tính cơ học của chúng sẽ lại càng tệ hơn, làm tăng lực nén lên hệ thống nói chung.

Bánh xe có một mức chuyển động dọc khi nói tới giảm xóc, vậy nên là nếu như cần đẩy được lắp phía ngoài của một trong những tay đòn phía dưới (wishbone legs) thì đầu còn lại của chúng (phần được gắn với trục xoay (rocker)) sẽ có một hướng chuyển động tương tự.

Nếu nó được nối với cùng một tay đòn theo chiều ngang thì đầu còn lại kể trên sẽ không còn chuyển động theo chiều dọc nữa.

Đặc tính cơ học giữa chuyển đọc theo chiều từ trên xuống dưới của bánh xe và đầu còn lại của cần đẩy phụ thuộc vào góc trong của cần đẩy và tay đòn mà nó được gắn với.

Hệ thống treo sau đã được đánh dấu như hình phía dưới:

• Cần đẩy (pushrod): đỏ
• Tay đòn trên phía sau: xanh lá đậm
• Tay đòn trên phía trước: xanh lá nhạt
• Tay đòn dưới phía sau: xanh lam đậm
• Tay đòn dưới phía trước: xanh lam nhạt
• Trục dẫn động và phần vỏ bao quanh: cam
• Trục xoay trên (top rocker): hình elip tím
• Lò xo xoắn: vàng

Góc trong của cần đẩy được đề cập tới ở trên là góc giữa đường màu đỏ và màu xanh lam đậm. Tuy nhiên, đầu trong của phần màu xanh lam đậm được gắn thiên về phía sau hơn là phần cần đẩy (điều mà góc chụp hiện tại của ảnh không thể hiện được rõ)

Phần được khoanh màu tím cũng là để cho thấy góc được tạo thành bởi phần vỏ bao quanh trục dẫn động và cần đẩy.

Khi nhìn thẳng từ phía trước thì trục dẫn động cũng gần như là đi men theo chiều ngang đường chân trời, vậy nên nó sẽ là một mốc đo tương đối cho góc giữa cần đẩy và tay đòn, và như có thể thấy thì góc đo ấy khá là nông.

Để mà đạt được đặc tính cơ học được đòi hỏi thì ta phải điều chỉnh tỉ lệ phía trong của trục quay (rocker) thông qua việc dịch chuyển bánh sau chỉ một vài mm theo chiều dọc, từ đó dẫn tới độ dịch chuyển ở mức một vài mm ở đầu trong của cần đẩy (tức là rất nhỏ với góc trong như kể trên)

Với phần lò xo xoắn được gắn cố định ở đầu dưới, sự dịch chuyển của cần đẩy dựa trên mức xoay của rocker sẽ làm xoay lò xo và đỡ phần thân xe.

Thường thì ta sẽ có một lò xo và cần đẩy được lắp đặt gần như là vuông góc với nhau, và khi nhìn vào mũi tên màu vàng nhạt phía dưới thì có vẻ như Mercedes đã lắp đặt chúng gần như vậy.

Tuy nhiên, góc trong của lò xo xoắn có thể bị ảnh hưởng bởi cụm bánh răng ở khu vực đó của hộp số. Khả năng là lò xo của Red Bull sẽ được lắp đặt thiên về phía trước hơn, và có thể là ở phía trước cụm bánh răng.

Nhìn chung thì hệ thống treo trước là một giải pháp khá sáng tạo đến của Mercedes, nhưng phần phía sau thì có vẻ chưa phải là giải pháp tối ưu nhất ở thời điểm hiện tại.