F1技術解説：ブレンボ、2021年の技術革新と2022年にむけて
ブレンボ製ブレーキを搭載したF1マシンが、各チームに合わせて設計されたブレンボ製ブレーキシステムにより、26回のドライバーズチャンピオン、30回のマニュファクチャラーズチャンピオン、442回のグランプリ勝利を達成した過去46シーズンのF1で蓄積された経験に基づき、ブレンボは2021年もほとんどのマシンににブレーキシステム関連の油圧素材と摩擦部品を供給する。
F1の現在の運営とCOVID-19パンデミックの抑制策に沿って、ブレンボは2021年に参戦するチームに対して、サーキットでの活動の制限下においてブレンボ・リモート・ガレージを活用しながら、支援を継続する。2020年にブレンボ・クルノ本社に導入されたこのソリューションは、F1がサーキットへのアクセスを最小限に抑え、異なるチームに属する人々の接触を禁止することを決定した後に必要となった高度な技術的ソリューション。運営方法の変更により、ブレンボのエンジニアがトラック上でチームを支援することができなくなったためだ。
クルノでは、ブレンボ・リモート・ガレージがレースウィークごとににフル稼働している。ホールには少なくとも2人のエンジニアがいて、大容量のコンピュータ、データ受信用の専用回線、ライブ放送を追うための大画面、トラック上のボックスとドライバーの間で交わされる無線メッセージを聞くためのアプリケーションが用意されている。
COVID-19の状況が落ち着いた後は、ブレンボのリモートガレージと一緒に、通常のフルサービス体制でサーキットに戻り、レースに参加するお客様に最も完璧なサービスを提供することを目標としている。
2022年に向けて
ブレーキシステムの観点から見ると、2021年のチャンピオンシップでは、ブレーキシステムを含むマシンの一部のコンポーネンツに変更なしの制限が課せられるため、2020年のシーズンと比較して大きな変化はない。
2022年には、F1のレギュレーションが大幅に変更されます。プロや愛好家、ファンの注目を集める最も目に見える変更点の一つは、18インチのホイールとタイヤへの移行だ。
現在の13インチから将来的には18インチになることで、リム内のブレーキハウジングにスペースができるため、レギュレーションが変更され、より大きな寸法のブレーキディスクが使用できるようになる。
カーボンディスクの外径は、現在の278mmから最大330mmになるが、厚さは最大32mmのままで変更はない。また、各GPでは、フロントとリアのアクスル間で4枚のディスクと8枚のパッドで構成される1セットの使用が制限されているため、ブレンボにとっては、摩擦材料の開発という新たな課題が待ち受けている。
有効半径の増加に伴い、ブレンボはディスクの構造だけでなく、キャリパー、パッド、ポンプの形状も見直さなければならない。
もうひとつの重要な変更点は、エアインテークやバスケットなどのホイールコーナーの構成部品に関するもので、これらは全車共通の「規定部品」となる。
そのため、これらの部品を空力的負荷を高める要素として使用することが制限され、ブレーキシステムの冷却がその機能の中心となる。
この制限は、ブレンボのデザイナーの創意工夫にも影響を与えます。特にディスクの冷却に関しては、現在は規制規定による最低限度の制限がないものの、その穴の直径は最低3mmでなければならない。つまり、同じディスクの厚さであれば、現在よりも大きな穴は必然的に少なくならざるを得ず、冷却の可能性が減ることになる。
6種類のカーボンディスクの選択肢
2021年のチャンピオンシップでは、大半のマシンが厚さ32mmのフロントディスクと厚さ28mmのリアディスクを使用する。グランプリ期間中に予想されるディスク温度（最高で1,200度に達することもあります）や具体的なレース戦略に応じて、各ドライバーはブレンボ製ディスクを6種類の中から選択することができる。また、それぞれの仕様には、外径に「グルーブ」と呼ばれる加工が施されており、ディスクのベンチレーションホールから出てくる空気から分岐する部分が作られている。この形状により、冷却効率を高めることができる。
フロントブレーキシステムには、3つのディスクソリューションが確認されている。
- 1480ホールのディスクは、7列に配置された "Very High Cooling "と呼ばれる最も冷却効果の高いソリューションであり
- 1250ホールのディスクは「High Cooling」と呼ばれ、6列に配置されている。
- 800ホールのディスクは「Medium Cooling」と呼ばれ、4列に配置されている。
リアブレーキシステムでは、2つのディスクソリューションが確認されている。
- 1250穴の「High Cooling」と呼ばれるディスクソリューションを5列に配置
- 3列に配置された800穴の "Medium Cooling "と呼ばれるディスクソリューション
その結果、フロントアクスルのみで6種類、リアアクスルで2種類のベンチレーション仕様が用意されている。
軽さをより追求した研究
ブレンボは、ブレーキ・バイ・ワイヤ（BBW）システムによる最大限の小型化と、アルミニウムリチウムキャリパーのさらなる軽量化に重点を置いて、ブレーキシステムの開発を続けていru
。
ブレンボは、レギュレーションで定められた最大値である従来の6ピストンキャリパーを10チーム中8チームに供給する。
同時に、ベルガモに本拠地を置くブレンボは、システムの迅速な応答性とBBWユニットの反応精度を高めようとしている。車両との統合レベルは常に向上しており、2021年には4チームがブレンボのBBWを使用することになる。
カスタマイズ、テレメトリー、メンテナンス
各チームは、車の具体的なニーズに対応するため、ブレンボの技術者とともに、ブレーキキャリパーが備えるべき重量と剛性の最適な比率を定義する。ブレンボの技術者は社内に有する洗練された設計手法により、各チームのために、重量と剛性の比率を最適化するブレーキキャリパーモデルを設計することが可能になる。そのため、剛性の高さよりも重量を重視して軽量のキャリパーを好むチームもあれば、剛性を重視して重量が増えることを許容するソリューションを選ぶチームもある。この微妙なバランスにより、ブレンボは完全に自律的な方法でブレーキシステムを開発することができる。
またセンサーを活用することで、チームはディスクとキャリパーの温度を瞬時に把握することができる。そのため、ディスクとパッドの摩耗を瞬時に計算することが可能となる。これらのデータを評価し、技術者はドライバーにブレーキバランスの調整を指示することができる。これは、異常が見つかった場合に行われる。
カーボンパッドについては、2021年にブレンボは2種類のコンパウンドをチームに提供する。
各チームは、平均して年間10～15セットのブレンボ製キャリパーを注文している。この数量は、イレギュラーが発生しても安全に対応でき、一部のセットが修正可能となる。一方で、シーズン中の開発を見越して最初は数を減らして発注し、その後、さらに最適化されたキャリパーを追加発注するチームもある。
多くのブレーキゾーンが連続するサーキットでは、キャリパーの温度は200℃に達する。
F1キャリパーの耐用年数は10,000kmを超えないが、その間に定期的な修正が予定されており、ブレンボの生産部門内で直接実施される。
摩擦材に関しては、シーズン中、ブレンボは各チームに150～300枚のディスクと最大600枚のブレーキパッドを供給している。
カテゴリー： F1 / F1マシン
