ディフューザー (自動車)
レーシングカーの空力設計においては、抗力(ドラッグ)の発生を抑えつつ、いかにダウンフォースを稼ぐかというテーマが追求されている。F1マシンの場合、フロントウィング、リアウィング、フロア(ディフューザー)でそれぞれ1/3ずつダウンフォースを発生しているが、フロアは抗力の発生量が少なく最も効率が良いため、開発上の重点項目とされている。
ディフューザーは容積が大きいほど気流を多く速く流すことができるが、急角度で跳ね上げると表面から気流が剥離し効果が減少してしまう。最適な拡散角度は約9.5°と言われ、なだらかに高い位置まで傾斜することが望ましい。
路面との間隔が狭いほどベンチュリ効果が高まるため、レーシングカーの車高は一般車よりも低く設定されている。また、車高を一定に保つため、サスペンションのストローク量を減らし、硬いスプリングで車体の上下動(ピッチング)を抑え込んでいる。
レースカテゴリによっては、車高を上げさせるため、アンダーパネルの中央に木板(スキッドブロック)の装着を義務付けるステップドボトム規定が導入されている。
次戦イギリスGPではオフスロットル時の排気を12,000rpmでは全開時の10%、18,000rpmでは20%に制限し、空力的作用を禁止した。しかし、ルノーとメルセデスエンジンへの特例措置を巡ってレース前に紛糾し、公平を期すためドイツGPよりヨーロッパGP時点の規制に戻し、シーズン中はオフスロットル・ブローイングの使用を認めることになった。
2012年からは排気口の位置,角度,形状,エンジンマッピングが厳密に管理され、結果エキゾーストブローイングは不可能になったと思われたが、排気口からボディ後方に溝を設けその排気がディフューザーへ向かうようにするコアンダエキゾーストが登場した。しかし2014年には排気口はディフューザーの効果に影響しない規定された後方の1か所集約となり、今度こそ不可能となった。
当時は排気をディフューザーに吹き付けるという手法以外、明確な内容は公開されていなかった。しかし現在はその詳細が徐々に明らかにされてきている。その一つに、ウイングカーでいう「サイドスカート」を、ディフューザーの左右に排気を使って作り出し、ディフューザーの負圧を排気の壁で仕切る事でその性能を大幅に引き上げていたという手法である。
2009年に導入された技術規定において、ディフューザーの許容寸法は「後車軸中心線より後方に長さ350 mm×幅1000 mm×高さ175 mm」とみなされる(第3条5項1・第3条12項7)。しかし、第3条12項7の「下方から見える」という条件を外せば、175 mm以上の高さでも利用可能と解釈することもできる(第3条5項2)。
7チームのマシンは規定値通りのディフューザーを装着したが、ウィリアムズ・FW31、トヨタ・TF109、ブラウン・BGP001は、高さ175mmのディフューザーの上段(下方から見えない部分)に第2・第3のエアトンネルを設置。ステップドボトムの垂直段差面に通風孔を開け(第3条12項5)、そこから気流を引き抜いてディフューザーの効率を高める方式とした。これらの複層型は「マルチディフューザー(もしくはダブルディフューザー)」と呼ばれた。
開幕戦オーストラリアGPでは、ブラウンGPが1・2位、トヨタが3・4位と上位を独占したことで、規定違反ではないかとの論争が沸騰した。ブラウンGP代表のロス・ブラウンは、前年の時点で新規定の抜け道を指摘し修正を提案したが、オーバーテイク・ワーキンググループ (OWG) により拒否されたと主張。トヨタも新規定を詳細に検討し、開発段階からFIAに相談してきたと主張した。フェラーリ、ルノー、レッドブルの3チームはFIA国際控訴法廷 (ICA) に提訴したが、4月14日に合法との裁定が下されたため、抗議派のチームも追随せざるを得なくなった。