De specificaties achter een Formule 1-auto

F1 auto door de bocht

Een Formule 1-auto heeft een hoop bizarre specificaties. Het is niet zomaar een powerhouse van een wagen, het is een technologisch meesterwerk. Ieder onderdeel van de auto, van de motor tot de aerodynamica en van het materiaal tot de elektrische systemen, is ontworpen om zo snel en efficiënt mogelijk een race af te leggen. Wanneer het in een race van anderhalf uur gaat om een verschil van milliseconden, is elk detail natuurlijk ook belangrijk. En dat zie je ook terug: van geavanceerde hybride motoren tot aerodynamische vleugels die ervoor zorgen dat ze niet met 200 per uur de banden in vliegen.

Hieronder lichten we ieder onderdeel van een Formule 1-auto voor je uit. Van het aantal pk tot het aantal cilinders en de formaten van de wagen.

Zelf een race bezoeken? 

Hoeveel pk heeft een F1-auto?

Laten we beginnen met wat je als eerste wilt weten. Als je denkt dat een normale auto al krachtig is, trek dan de motorkap van een Formule 1-auto eens open. Er zit een superefficiënte hybride V6-turbo motor in.

Als je denkt dat je auto krachtig is, wacht dan maar tot je hoort wat er onder de motorkap van een Formule 1-auto zit. Deze beesten hebben een hybride V6-turbo motor, die je letterlijk in je stoel duwt als je gas geeft. Hoeveel pk? Een Formule 1-auto heeft al gauw meer dan 1000 pk, en dat is geen grap. Dit waanzinnige vermogen komt niet alleen uit de verbrandingsmotor, maar ook uit het ERS-systeem (Energy Recovery System) dat energie terugwint tijdens het rijden en opslaat voor later gebruik – alsof ze extra turbo’s in hun zak hebben.

De motor zelf heeft zes cilinders in een V-vorm, met een inhoud van slechts 1,6 liter. Klein he? Maar wel supereffectief. De motoren draaien op een speciaal mengsel van benzine, dat is ontworpen om elke druppel brandstof zo efficiënt mogelijk te gebruiken. Over brandstof gesproken, een F1-auto krijgt per race ongeveer 110 liter toegestopt. Geen overbodige luxe, want die wordt volledig opgestookt terwijl ze door de bochten scheuren alsof de duivel ze op de hielen zit. Als je ervanuit gaat dat een formule 1 race 305 kilometer lang is, rijdt de auto ongeveer 1 op 3.

En denk je dat dit indrukwekkend is? In de jaren ’60 moesten ze het doen met atmosferische V8’s of V12’s die nog geen 200 pk haalden. Vergelijk dat maar eens met de die knallers van nu!

Ferrarimotor uit 2000
Ferrarimotor uit 2000

Hoe werkt zo’n hybride systeem?

Een Formule 1-auto is niet alleen maar brute kracht; er zit ook een ingenieus hybride systeem onder de motorkap. Dit systeem zorgt ervoor dat elk sprankje energie optimaal wordt benut. Dit systeem heet het ERS, wat staat voor Energy Recovery System. Klinkt fancy, maar wat doet het precies? Het ERS bestaat uit twee delen: de MGU-K en de MGU-H. De MGU-K (Motor Generator Unit – Kinetic) vangt de energie op die vrijkomt tijdens het remmen, een beetje zoals een dynamo op je fiets, maar dan veel geavanceerder. Deze energie wordt vervolgens opgeslagen in een batterij, zodat de coureur die later kan gebruiken voor een extra boost.

De MGU-H (Motor Generator Unit – Heat) werkt net even anders. Deze unit haalt energie uit de hitte van de uitlaatgassen en zet dit om in elektrische energie. We hebben het hier over hitte die normaal gesproken verloren gaat, maar in een F1-auto wordt het omgezet in extra vermogen. De opgeslagen energie in de batterijen kan dan weer gebruikt worden om de motor een flinke schop onder z’n kont te geven wanneer dat nodig is.

Denk je dat dit indrukwekkend is? In de jaren ’60 moesten ze het doen zonder al deze high-tech snufjes. Het enige hybride aan die auto’s was misschien de combinatie van stuurmanskunst en durf!

Hybride systeem uitgelegd
Hybride systeem in een notendop

Hoe snel gaat een Formule 1-auto?

Als het op snelheid aankomt, spelen Formule 1-auto’s in een eigen league. Deze machines accelereren van 0 naar 100 km/u in ongeveer 2,5 seconden. Ja, je leest het goed. Tegen de tijd dat je knippert, schieten ze al vooruit als een raket. Maar dat is nog niet alles: van 0 naar 200 km/u duurt het ook maar zo’n 5 seconden. Dit waanzinnige tempo is te danken aan de combinatie van brute kracht, geavanceerde tractiecontrole, en een perfecte gewichtsverdeling die ervoor zorgt dat elk wiel optimaal grip heeft op het asfalt.

En de topsnelheid? Op rechte stukken halen deze snelheidsduivels met gemak snelheden tussen de 300 en 350 kilometer per uur. De hoogste snelheid tijdens een wedstrijd gemeten, was 378 kilometer per uur! Valtteri Bottas bereikte deze snelheid in z’n auto tijdens de kwalificatie van Azerbeidzjan in 2016. Deze snelheid is geen toeval, maar het resultaat van verfijnde aerodynamica die de auto’s als het ware vastplakt aan de baan, terwijl ze tegelijkertijd door de lucht snijden met minimale weerstand. Het is pure wetenschap in actie, maar dan met een flinke dosis adrenaline.

Maar wat omhoog gaat, moet ook weer omlaag komen. En dat geldt ook voor snelheid. De remkrachten van een F1-auto zijn misschien wel net zo indrukwekkend als de acceleratie. Dankzij geavanceerde remsystemen, inclusief keramische schijven die zelfs bij extreme temperaturen blijven werken, kan een F1-auto afremmen van 200 km/u naar stilstand in minder dan 2 seconden. Daar komt een kracht van 5G bij kijken. Dan heb je letterlijk het gevoel alsof je met 100 per uur tegen een muur aanrijdt. Zonder de schade van de impact natuurlijk.

In de jaren ’60? Nou, toen waren de snelheden en remsystemen nog lang niet zo geavanceerd. Toen moest je als coureur vooral vertrouwen op je stalen zenuwen en een beetje geluk. Topsnelheden lagen rond de 300 km/u, en stoppen was meer een kwestie van hopen dat de remmen je niet in de steek lieten.

F1 wagens door de jaren heen
In de loop der jaren zijn de afmetingen flink veranderd

Afmetingen en gewicht van een Formule 1-wagen

Een Formule 1-auto is misschien een slanke verschijning op het scherm, maar in werkelijkheid zijn ze behoorlijk groot. De gemiddelde lengte van een F1-auto ligt rond de 5,5 meter, met een breedte van ongeveer 2 meter en een hoogte van slechts 95 centimeter. Dat lage profiel is cruciaal om zo min mogelijk luchtweerstand te hebben en die enorme snelheid te halen.

Maar het echte geheim van de prestaties ligt in het gewicht. Of beter gezegd: het gebrek aan. Een F1-auto, inclusief coureur, moet minimaal 798 kilogram wegen. Had George Russell hier maar wat beter naar geluisterd….. Dat gewicht lijkt misschien veel, maar met alle geavanceerde technologie aan boord, inclusief de hybride systemen en beschermende structuren, is het een kunst om de auto zo licht mogelijk te houden. Teams spelen met elk grammetje om de perfecte balans te vinden tussen snelheid en stabiliteit.

Die gewichtsverdeling is namelijk allesbepalend. Elk stukje gewicht dat verplaatst wordt, kan het gedrag van de auto in de bochten en op rechte stukken drastisch veranderen. Teams besteden uren in de windtunnel en op simulators om ervoor te zorgen dat de auto’s perfect in balans zijn, zodat ze als een roofdier over het circuit kunnen jagen.

Vroeger, in de gloriedagen van de jaren ’60 en ’70, wogen de auto’s vaak rond de 500 tot 600 kilogram en hadden ze een meer compacte afmeting, met een lengte van ongeveer 4 meter en een breedte van 1,5 meter. Ze waren weliswaar lichter en compacter, maar misten de verfijning en balans van de moderne monsters. Coureurs moesten destijds vooral vertrouwen op hun eigen vaardigheden om de auto’s op de baan te houden, waar nu de techniek ze een flinke hand toesteekt.

Aerodynamica: Hoe blijft die auto aan de weg plakken?

Als je ooit een Formule 1-auto met volle snelheid door een bocht hebt zien scheuren, vraag je je af hoe ze überhaupt op de baan blijven. Het antwoord? Aerodynamica. Elke vleugel, elke curve, en zelfs de onderkant van de auto zijn ontworpen om één ding te doen: downforce creëren.

De voorvleugel en achtervleugel zijn als de vleugels van een vliegtuig, maar dan omgekeerd. In plaats van de auto de lucht in te tillen, drukken ze hem juist naar beneden. Dit zorgt ervoor dat de banden stevig op het asfalt blijven plakken, zelfs bij snelheden waarbij normale auto’s allang de controle zouden verliezen. Deze vleugels zijn niet alleen voor de show; ze zijn gemaakt om de luchtstroom zo efficiënt mogelijk te manipuleren, zodat de auto’s niet alleen sneller gaan, maar ook stabiel blijven in de bochten.

Dan heb je nog het grond-effect. Dit wordt bereikt door de vloer van de auto en de diffuser aan de achterkant, die samen een vacuüm onder de auto creëren. Dit zuigt de auto als het ware naar de grond en zorgt voor nog meer grip. Het is alsof de auto op rails rijdt, zelfs bij snelheden van meer dan 300 km/u.

Downforce is de kracht die al deze elementen samenbrengt. Zonder downforce zouden de auto’s niet in staat zijn om de krankzinnige snelheden – op het rechte stuk, maar vooral door de bochten – te overleven die je in de Formule 1 ziet. Het zorgt ervoor dat de auto’s als superglue op de baan blijven kleven, zelfs in de meest uitdagende omstandigheden.

Vroeger was aerodynamica nog een kwestie van experimenteren en hopen dat het werkte. Auto’s hadden nauwelijks vleugels en het idee van downforce was nog in ontwikkeling. Vandaag de dag is het een verfijnde wetenschap, en de resultaten spreken voor zich: auto’s die sneller en stabieler zijn dan ooit tevoren.

F1 auto door de bocht
In de bochten doorstaat een F1-auto enorme G-krachten

Van welk materiaal zijn Formule 1-auto’s gemaakt?

Een Formule 1-auto mag er dan snel en sierlijk uitzien, maar onder die gestroomlijnde buitenkant zit een technologisch hoogstandje van de modernste materialen. De carrosserie, oftewel het chassis, is gemaakt van koolstofvezel, een materiaal dat lichter is dan aluminium maar sterker dan staal. Dit zorgt niet alleen voor een ongelooflijke stevigheid en veiligheid, maar ook voor een minimaal gewicht. En hoe lager het gewicht, des te sneller je optrekt, des te korter je remweg en des te makkelijker kom je door de bocht.

De versnellingsbak is ook geen simpel stukje metaal. Deze wordt gemaakt van ultralichte en sterke materialen zoals titanium en magnesium. Deze materialen kunnen de enorme krachten aan die vrijkomen bij het schakelen bij hoge snelheden, zonder dat ze daarbij te veel gewicht toevoegen aan de auto. Elk onderdeel is ontworpen om zo licht mogelijk te zijn, maar tegelijkertijd bijna onverwoestbaar.

En dan zijn er de remmen, een cruciaal onderdeel van elke Formule 1-auto. Hier worden keramische remschijven gebruikt, die bestand zijn tegen de extreme hitte die vrijkomt tijdens het afremmen van snelheden boven de 300 km/u. Keramische schijven hebben de eigenschap om niet te vervormen of te slijten zoals traditionele remmen, en ze blijven zelfs bij temperaturen van meer dan 1000 graden Celsius hun werk doen.

Vroeger waren de materialen heel anders. Auto’s hadden stalen of aluminium chassis, die weliswaar sterk waren, maar ook zwaar en minder flexibel. Remmen waren gemaakt van gietijzer en konden de hitte van een race nauwelijks aan. Het is geen wonder dat moderne Formule 1-auto’s in een compleet andere klasse spelen als het gaat om prestaties en betrouwbaarheid.

We hebben ook geschreven over de beste Formule 1-coureurs aller tijden. Met daarin een duidelijke winnaar! Lees het artikel via deze link. 

Hoe blijven de coureurs veilig in de auto?

Met zulke snelheden, temperaturen, G-krachten en ga maar zo door is het racen in een F1 auto potentieel levensgevaarlijk. De coureurs vliegen met snelheden boven de 300 km/u over het asfalt, en toch stappen ze bijna altijd ongeschonden uit de auto, zelfs na heftige crashes. Hoe dat kan? Dankzij de geavanceerde veiligheidsvoorzieningen natuurlijk. Denk aan het Halo-systeem en de monocoque.

Het Halo-systeem is een titanium beugel die boven de cockpit van de auto zit, net voor de coureur. Deze beugel beschermt de coureur tegen rondvliegende brokstukken, zoals banden of onderdelen van andere auto’s. Hoewel het Halo-systeem in het begin wat kritiek kreeg vanwege het uiterlijk, heeft het al meerdere levens gered en bewezen dat veiligheid altijd voorop staat. Het is sterk genoeg om de impact van een wiel dat met meer dan 200 km/u tegen de auto botst op te vangen, zonder dat het vervormt.

Dan is er de monocoque, het centrale deel van de auto waar de coureur in zit. Dit is een eenheid gemaakt van koolstofvezel en Kevlar, ontworpen om de coureur te beschermen tegen zware impactkrachten. Het is letterlijk een beschermende cocon die is gebouwd om de energie van een crash te absorberen en weg te leiden van de coureur. Dit zorgt ervoor dat zelfs bij de meest dramatische crashes, de impact op de coureur minimaal blijft.

Vroeger, in de tijden voordat deze technologieën werden geïntroduceerd, waren de auto’s veel minder veilig. Stalen buizen en simpele veiligheidsgordels waren vaak het enige dat coureurs beschermde. De sport was gevaarlijker en de risico’s groter. Vandaag de dag is Formule 1 nog steeds een risicovolle sport, maar dankzij deze innovaties kunnen coureurs met vertrouwen de baan op, wetende dat ze in een van de veiligste raceauto’s ter wereld zitten.

Crash F1 auto
Kan zo'n Halo toch geen kwaad hé?!

Technologische Innovaties: Wat maakt een F1-auto zo slim?

Een Formule 1-auto is niet alleen een snelheidsmonster, maar ook een rijdend technologisch wonder. Achter het stuur zit niet alleen een coureur die met pure vaardigheid de auto over het circuit jaagt, maar ook een team van ingenieurs dat voortdurend de prestaties van de auto monitort en optimaliseert. Dit gebeurt allemaal dankzij geavanceerde telemetrie en data-analyse.

Telemetrie is het systeem waarmee de auto continu data verzendt naar het team in de pitbox. We hebben het hier niet over een paar getalletjes, maar over duizenden parameters die in real-time worden gemonitord: van bandentemperaturen tot brandstofverbruik en van remkrachten tot motorprestaties. Dit stelt teams in staat om razendsnel beslissingen te nemen en de auto tijdens de race af te stellen op de veranderende omstandigheden. Het is alsof je een hele commandocentrale hebt die constant in je oor fluistert wat de beste tactiek is.

Daarnaast zitten Formule 1-auto’s vol met actieve en passieve systemen die hun prestaties maximaliseren. Een bekend voorbeeld is het DRS-systeem (Drag Reduction System), waarmee de achtervleugel van de auto op rechte stukken kan worden geopend om de luchtweerstand te verminderen en extra snelheid te winnen. Dit systeem kan alleen worden geactiveerd in bepaalde zones en onder specifieke omstandigheden, wat de strategie nog spannender maakt.

Maar het stopt daar niet. Moderne F1-auto’s maken ook gebruik van allerlei passieve aerodynamische trucs, zoals speciale vleugels en ventilatieopeningen die de luchtstroom optimaliseren, zonder dat de coureur daar iets voor hoeft te doen. Het zijn deze subtiele aanpassingen die ervoor zorgen dat elke fractie van een seconde wordt uitgebuit.

Vroeger moesten coureurs vooral vertrouwen op hun instincten en mechanische vaardigheden. Tegenwoordig is Formule 1 net zo goed een technische als een fysieke strijd, waarbij de snufjes en gadgets net zo belangrijk zijn als de man achter het stuur.

F1 coureur schopt auto
Zo'n auto moet wel tegen een stootje kunnen....

Hoeveel kost een Formule 1-auto?

Super indrukwekkend al die technologie, maar wat kost dat eigenlijk? Een Formule 1-auto is niet alleen een supersnel, maar ook superduur. Zo komen de totale kosten van de wagen zo tussen de €12 en €15 miljoen uit. Dit bedrag omvat alles: van de geavanceerde hybride V6-turbo motor, die alleen al rond de €10 miljoen kan kosten, tot het ingenieuze ERS-systeem, dat goed is voor nog eens €2 tot €3 miljoen. Het chassis van koolstofvezel en de aerodynamische vleugels kosten samen ongeveer €1 miljoen. En dan hebben we het nog niet eens over de high-performance remmen en versnellingsbak, die elk tot €500.000 kunnen kosten.

Maar stel je voor dat zo’n auto met 200 km/u de bandenstapel in duikt en zwaar beschadigd raakt. Iets wat regelmatig gebeurt. Gelukkig zijn de kosten voor reparatie of vervanging na een crash vaak lager dan de totale bouwkosten. Gelukkig maar, want anders zou ieder team bijna failliet gaan. De relatief lage kosten bij een crash komen voort uit het feit dat de kerncomponenten, zoals de motor en het ERS-systeem, meestal de crash overleven. Een vervangbare voorvleugel kan bijvoorbeeld €150.000 kosten, terwijl een nieuwe ophanging rond de €100.000 ligt. Zelfs een flinke crash kost vaak “slechts” tussen de €500.000 en €1 miljoen om te herstellen. Hoewel dit nog steeds prijzig is, valt het in het niet bij de kosten van een volledig nieuwe auto. Bovendien zijn deze kosten al ingecalculeerd in het seizoensbudget van de teams, wat de financiële impact beperkt houdt.

Toekomst van F1-auto’s: waar gaat de technologie heen?

De toekomst van de Formule 1 belooft een spannende mix van technologische vooruitgang en duurzaamheid. Verwacht wordt dat motoren nog efficiënter en krachtiger worden, met de introductie van biobrandstoffen, synthetische brandstoffen en mogelijk zelfs volledig elektrische aandrijflijnen. Deze innovaties zullen F1-auto’s sneller en milieuvriendelijker maken. Ook de gebruikte materialen zullen evolueren, met lichtere, sterkere en duurzamere alternatieven voor koolstofvezel, mogelijk gebaseerd op nanotechnologie. Aerodynamica zal verder verfijnd worden, met actieve systemen die zich in real-time aanpassen aan de rijomstandigheden, zoals vleugels die van vorm veranderen om de prestaties te optimaliseren.

Duurzaamheid zal een centrale rol spelen in de toekomst van de Formule 1. Niet alleen in de motoren en brandstoffen, maar ook in de productieprocessen en logistiek van de teams. Denk aan recycling van onderdelen, efficiëntere transportmethoden en circuits die zijn ontworpen om de ecologische voetafdruk te minimaliseren. Veiligheid zal eveneens verder worden verbeterd, met nieuwe materialen en technieken om de impact van crashes nog beter op te vangen. Daarnaast zullen AI en machine learning steeds meer invloed krijgen op racetactieken, met real-time analyses en voorspellingen die teams een voorsprong kunnen geven.

Kortom, de Formule 1 zal zichzelf blijven heruitvinden, waarbij snelheid en technologische superioriteit centraal blijven staan in een wereld die steeds meer waarde hecht aan duurzaamheid en innovatie.

Zelf een race bezoeken? We hebben gecheckt waar ze nog tickets hebben voor de populairste circuits: