Analyse: Das Geheimnis der Radkappen

(Motorsport-Total.com) - Ferrari war 2006 das erste Team, das auf die Idee kam, die Felgen der Formel-1-Räder mit einer Abdeckung zu versehen. Heute sind diese Radkappen gang und gäbe. Dabei ist für den Laien kaum nachvollziehbar, was diese Elemente überhaupt bewirken. Grund genug für 'Motorsport-Total.com', ihre Wirkungsweise einmal genau unter die Lupe zu nehmen.

© Mafi/MST

Grafik eins: Durch die Radkappen treten an den Felgen kaum Verwirbelungen auf

Hauptaufgabe der Radkappen ist es, Luftverwirbelungen zu reduzieren. Dies nimmt direkt Einfluss auf die Performance des Wagens auf der Strecke. Allerdings sind die Radkappen keineswegs unumstritten: Im Zuge der Einführung des neuen Reglements auf Basis der Vorschläge der Arbeitsgruppe Überholen wurde darüber nachgedacht, sie zu verbieten. Diese Idee ist aber offenbar gestorben. Zumindest testen einige Teams weiterhin mit Radkappen.#w1#

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Grafik zwei: Starke Verwirbelungen an der Felge und an der Radflanke Zoom

Denn eine konventionelle Felge ohne Abdeckung bietet entscheidende Nachteile, wie CFD-Experte Milad Mafi erläutert: "Grafik zwei stellt die Verwirbelungen dar. Die grün-bläulichen Farbbereiche sind verwirbelt, die gelben bis rötlichen sind kaum oder gar nicht verwirbelt, also laminar. Deutlich zu erkennen sind die großen Wirbel beim Vorderrad ohne Verkleidung an der Felge. Auch der Wirbel an der Radflanke ist hier deutlich größer."

"Der Grund für diese Verwirbelungen ist die sich drehende Felge des Fahrzeugs. Die Luft in der Felge wird durch das Drehen der Räder in Rotation versetzt und tritt verwirbelt aus der Felge heraus in die Fahrzeugaußenströmung und zieht sich als Wirbelschleppe hinter dem Rad her. Hierbei spielt auch die Bremse eine Rolle, die die Luft aufheizt und die Wirbel dadurch verstärkt", analysiert der von ANSYS, Microsoft und transtec unterstützte Jungforscher.

"Die Verkleidung des Rads erzeugt eine laminare Strömung um den Reifen. Die Radabdeckung schließt bündig mit der Radflanke ab und ist starr. Die an ihr vorbeiströmende Luft wird am Rad entlanggeführt und verwirbelt nicht. Die verwirbelte Luft zwischen Felge und Radabdeckung wird kontrolliert durch die Öffnung an der Kappe herausgelassen und unterstützt so die Bremskühlung, vergleichbar mit Durchzug in einem Raum", erklärt Mafi einen weiteren Vorteil.

Dabei hätte die FIA die Radkappen 2006 beinahe schon verboten. Damals gab es Aufregung um eine Aussage von Felipe Massa, der sie öffentlich als aerodynamisches Hilfsmittel bezeichnete. Bewegliche aerodynamische Hilfsmittel waren zu jenem Zeitpunkt aber verboten. Also wurden neue Radkappen entwickelt, die sich fortan nicht mehr mit den Rädern drehten. Damit wurde die Effizienz der Radkappen noch einmal verbessert.