Аутомобили Формуле 1 - све што треба да знате о њима
Садржина
Аутомобили Формуле 1 су физичко оличење најновијих достигнућа у аутомобилској индустрији. Гледање трка само по себи пружа праву дозу узбуђења, али прави навијачи знају да се најважније ствари дешавају ван стазе. Иновација, тестирање, инжењерска борба да аутомобил буде чак 1 км/х бржи.
Све ово значи да су трке само мали део онога што Формула 1 јесте.
И ви? Da li ste se ikada zapitali kako se pravi automobil Formule 1? Koje su njegove karakteristike i zašto postiže tako ogromnu brzinu? Ako jeste, onda ste došli na pravo mesto.
O svemu ćete saznati iz članka.
Аутомобил Формуле 1 – основни конструктивни елементи
Formula 1 je izgrađena oko nekoliko ključnih elemenata. Razmotrimo svaki od njih posebno.
Monokok i šasija
Дизајнери аутомобила су све елементе уклопили у његов главни део – шасију, чији је централни елемент такозвани монокок.Да болид Формуле 1 има срце, оно би било овде.
Монокок је тежак приближно 35 кг и обавља један од најважнијих задатака - да заштити здравље и живот возача. Стога, дизајнери улажу све напоре да издрже чак и критичне сударе.
Takođe u ovoj oblasti automobila nalazi se rezervoar za gorivo i baterija.
Međutim, monokok je u srcu automobila iz još jednog razloga. Tamo dizajneri sklapaju osnovne elemente automobila, kao što su:
- погон,
- мењачи,
- standardne zone za mlevenje,
- prednje vešanje).
Sada pređimo na glavna pitanja: od čega se sastoji monokok? Како то функционише?
Основа је алуминијумски оквир, тј. мрежаста, по облику се мало разликује од саћа. Дизајнери затим премазују овај оквир са најмање 60 слојева флексибилних карбонских влакана.
Ово је само почетак рада, јер тада монокок пролази кроз ламинацију (600 пута!), усисавање ваздуха у вакууму (30 пута) и коначно очвршћавање у специјалној пећи - аутоклаву (10 пута).
Pored toga, dizajneri posvećuju veliku pažnju bočnim zgužvanim zonama. Na ovim mestima, bolid Formule 1 je posebno ranjiv na sudare i razne nezgode, pa je stoga potrebna dodatna zaštita. Još uvek je na monokok nivou i ima dodatni sloj od 6 mm od ugljeničnih vlakana i najlona.
Drugi materijal se takođe može naći u pancirima. Ima svojstva apsorpcije kinetičke sile, tako da je odličan i za Formulu 1. Takođe se nalazi na drugim mestima u automobilu (na primer, u naslonu za glavu koji štiti glavu vozača).
Командна табла
Kao što je monokok centar celog automobila, kokpit je centar monokoka. Naravno, ovo je i mesto odakle vozač vozi vozilo. Dakle, postoje tri stvari u kokpitu:
- fotelja,
- волан,
- pedale.
Још једна важна карактеристика овог елемента је затегнутост. На врху, кабина је широка 52 цм - таман толико да стане испод руку возача. Међутим, што је ниже, то је уже. У висини ногу, кокпит је широк само 32 цм.
Zašto takav projekat?
Из два веома важна разлога. Пре свега, скучена кабина пружа возачу много више сигурности и заштите од преоптерећења. Друго, чини аутомобил аеродинамичнијим и боље распоређује тежину.
Na kraju, treba dodati da je bolid F1 praktično sklon upravljanju. Vozač sedi na nagibu sa stopalima iznad kukova.
Волан
Ako mislite da se volan Formule 1 ne razlikuje mnogo od volana standardnog automobila, varate se. Ne radi se samo o formi, već io funkcijskim dugmadima i drugim važnim stvarima.
Pre svega, dizajneri kreiraju volan pojedinačno za određenog vozača. Uzimaju gips njegovih stisnutih ruku, a zatim na osnovu toga i uzimajući u obzir sugestije reli vozača pripremaju finalni proizvod.
По изгледу, волан аутомобила подсећа на донекле поједностављену верзију контролне табле авиона. То је зато што има много дугмади и дугмади које возач користи за контролу различитих функција аутомобила. Поред тога, у његовом централном делу налази се ЛЕД дисплеј, а са стране су ручке које, наравно, нису могле да недостају.
Zanimljivo je da je zadnji deo volana takođe funkcionalan. Najčešće se ovde postavljaju kvačilo i ručni menjači, ali neki vozači koriste i ovaj prostor za dodatne funkcijske tastere.
Хало
Ovo je relativno nov pronalazak u Formuli 1 jer se pojavio tek 2018. Шта? Halo sistem je odgovoran za zaštitu glave vozača u nesreći. Teži oko 7 kg i sastoji se od dva dela:
- titanijumski okvir koji okružuje glavu jahača;
- dodatni detalj koji podržava celu strukturu.
Иако опис није импресиван, Хало је заправо изузетно поуздан. Може да издржи притисак до 12 тона. Илустрације ради, ово је иста тежина за један и по аутобус (у зависности од типа).
Аутомобили Формуле 1 – елементи вожње
Već znate osnovne građevne blokove automobila. Sada je vreme da istražimo temu radnih komponenti, i to:
- privesci,
- гуме
- kočnice.
Razmotrimo svaki od njih posebno.
Суспенсион брацкет
U bolidu Formule 1, zahtevi za vešanje su nešto drugačiji od onih za automobile na normalnim putevima. Pre svega, nije dizajniran da pruži udobnost u vožnji. Umesto toga, trebalo bi da uradi:
- auto je bio predvidljiv
- rad guma je bio odgovarajući,
- aerodinamika je bila vrhunska (o aerodinamici ćemo govoriti kasnije u članku).
Поред тога, издржљивост је важна карактеристика Ф1 суспензије. То је због чињенице да су током кретања изложени огромним силама које треба да савладају.
Postoje tri glavne vrste komponenti suspenzije:
- unutrašnje (uključujući opruge, amortizere, stabilizatore);
- spoljni (uključujući osovine, ležajeve, nosače točkova);
- аеродинамички (клацкалице и кормиларски механизам) - мало се разликују од претходних, јер поред механичке функције стварају притисак.
U osnovi, dva materijala se koriste za proizvodnju suspenzije: metal za unutrašnje komponente i ugljenična vlakna za spoljne komponente. Na ovaj način dizajneri povećavaju trajnost svega.
Вешање у Ф1 је прилично зезнута тема, јер због високог ризика од лома мора да испуњава строге ФИА стандарде. Међутим, овде се нећемо детаљније задржавати на њима.
Гуме
Дошли смо до једног од најједноставнијих проблема у тркама Формуле 1 - гума. Ово је прилично широка тема, чак и ако се фокусирамо само на најважнија питања.
Узмимо, на пример, сезону 2020. Организатори су имали 5 врста гума за суву и 2 за мокре стазе. Која је разлика? Па, гуме за суву стазу немају газећи слој (друго име им је слицкс). У зависности од смеше, произвођач их означава симболима од Ц1 (најтврђи) до Ц5 (најмекши).
Kasnije će zvanični dobavljač guma Pirelli izabrati 5 tipova iz raspoložive grupe od 3 smeše, koje će biti dostupne timovima tokom trke. Označava ih sledećim bojama:
- crvena (mekana),
- žuta (srednja),
- belo (tvrdo).
Из физике је познато да што је смеша мекша, то је боља адхезија. Ово је посебно важно у кривинама јер омогућава возачу да се креће брже. С друге стране, предност тврђе гуме је издржљивост, што значи да аутомобил не мора тако брзо да иде у кутију.
Kada je reč o mokrim gumama, dve dostupne vrste guma razlikuju se prvenstveno po kapacitetu drenaže. Imaju boje:
- зелена (са слабом кишом) - потрошња до 30 л / с при 300 км / х;
- плава (за јаку кишу) – потрошња до 65 л/с при 300 км/х.
Постоје и одређени захтеви за употребу гума. Ако, на пример, возач прође у трећу квалификациону рунду (К3), он мора да почне на гумама са најбољим временом у претходној рунди (К2). Други услов је да сваки тим мора да користи најмање 2 смеше за гуме по трци.
Međutim, ovi uslovi važe samo za gume za suvu stazu. Ne rade kada pada kiša.
Kočnice
Pri vrtoglavim brzinama, takođe su potrebni kočioni sistemi sa odgovarajućom silom. Колики је? Toliko da pritisak na papučicu kočnice izaziva preopterećenja do 5G.
Pored toga, automobili koriste karbonske kočione diskove, što je još jedna razlika od tradicionalnih automobila. Diskovi napravljeni od ovog materijala su mnogo manje izdržljivi (dovoljni za oko 800 km), ali i lakši (težine oko 1,2 kg).
Њихова додатна, али не мање важна карактеристика је 1400 вентилационих отвора, који су неопходни јер уклањају критичне температуре. Када се коче точковима, они могу достићи до 1000 ° Ц.
Формула 1 - мотор и његове карактеристике
Vreme je za ono što tigrovi najviše vole, motor Formule 1. Hajde da vidimo od čega se sastoji i kako funkcioniše.
Pa, već nekoliko godina automobile pokreću 6-litarski V1,6 hibridni motori sa turbopunjačem. Sastoje se od nekoliko glavnih delova:
- мотор са унутрашњим сагоревањем,
- dva elektromotora (MGU-K i MGU-X),
- turbo punjači,
- батерија.
Koliko konja ima Formula 1?
Pomeraj je mali, ali nemojte da vas to zavara. Pogon postiže snagu od oko 1000 KS. Turbo motor sa unutrašnjim sagorevanjem proizvodi 700 KS, uz dodatnih 300 KS. generišu dva električna sistema.
Sve ovo se nalazi odmah iza monokoka i pored očigledne uloge pogona, predstavlja i konstruktivni deo. U smislu da mehaničari pričvršćuju zadnje vešanje, točkove i menjač na motor.
Последњи важан елемент без којег јединица за напајање није могла је радијатори. У колима су три: два велика са стране и један мањи одмах иза возача.
Сагоревање
Иако је величина мотора Формуле 1 ненаметљива, потрошња горива је сасвим друга ствар. Аутомобили ових дана троше око 40 л/100 км. За лаика ова цифра делује огромно, али је у поређењу са историјским резултатима прилично скромна. Први аутомобили Формуле 1 су трошили чак 190 л / 100 км!
Смањење овог срамног резултата је делом због развоја технологије, а делом због ограничења.
Pravila FIA-e navode da F1 bolid može da potroši najviše 145 litara goriva u jednoj trci. Dodatni kuriozitet je činjenica da će od 2020. godine svaki automobil imati dva merača protoka koji prate količinu goriva.
Ferari je delimično doprineo. Navodi se da je Formula 1 ovog tima koristila sive zone i tako zaobišla ograničenja.
Na kraju ćemo pomenuti rezervoar za gorivo, jer se razlikuje od standardnog. Која? Pre svega, materijal. Proizvođač pravi tenk kao da to radi za vojnu industriju. Ovo je još jedan sigurnosni faktor jer je curenje svedeno na minimum.
Преношење
Tema vožnje je usko povezana sa menjačem. Njegova tehnologija se promenila otprilike u isto vreme kada je F1 počeo da koristi hibridne motore.
Šta je tipično za njega?
Ово је 8-брзински, полуаутоматски и секвенцијални. Поред тога, има највиши степен развоја у свету. Возач мења брзине за милисекунде! Поређења ради, најбржим власницима обичних аутомобила иста операција траје најмање неколико секунди.
Ako ste u ovoj temi, onda ste verovatno čuli za izreku da u automobilima nema brzine unazad. Ово је истина?
Не.
Svaki F1 pogon ima brzinu unazad. Štaviše, njegovo prisustvo je obavezno u skladu sa pravilima FIA.
Формула 1 - г-силе и аеродинамика
Već smo pomenuli preopterećenja kočnica, ali ćemo se na njih vraćati kako se tema aerodinamike bude razvijala.
Главно питање, које ће од самог почетка мало разведрити ситуацију, јесте принцип монтаже аутомобила. Па, цела структура ради као обрнуто крило авиона. У смислу да уместо да подижу аутомобил, сви грађевински блокови стварају потисну силу. Поред тога, они, наравно, минимизирају отпор ваздуха током кретања.
Потисна сила је веома важан параметар у тркама јер обезбеђује такозвану аеродинамичку вучу која олакшава скретање у кривинама. Што је већи, возач ће брже проћи скретање.
A kada se povećava aerodinamički potisak? Kada se brzina poveća.
U praksi, ako vozite na gas, lakše ćete izaći iza ugla nego da ste oprezni i gasili. Izgleda kontraintuitivno, ali u većini slučajeva jeste. Pri maksimalnoj brzini potisna sila dostiže 2,5 tone, što značajno smanjuje rizik od proklizavanja i drugih iznenađenja u krivinama.
С друге стране, аеродинамика аутомобила има лошу страну - појединачни елементи стварају отпор, који успорава (нарочито на равним деловима стазе).
Ključni elementi aerodinamičkog dizajna
Dok dizajneri naporno rade da bi ceo F1 bolid bio u skladu sa osnovnom aerodinamikom, neki elementi dizajna postoje samo da bi stvorili potisnu silu. Ради се о:
- предње крило - оно је прво у контакту са протоком ваздуха, тако да је најважније. Читав концепт почиње од њега, јер он организује и распоређује сав отпор међу остатком машине;
- бочни елементи - они раде најтежи посао, јер сакупљају и организују хаотичан ваздух са предњих точкова. Затим их шаљу до улаза за хлађење иу задњи део аутомобила;
- Задње крило – Прикупља ваздушне млазнице из ранијих елемената и користи их за стварање потисне силе на задњој осовини. Поред тога (захваљујући ДРС систему) смањује отпор на правим деоницама;
- под и дифузор - дизајнирани тако да стварају притисак уз помоћ ваздуха који струји испод аутомобила.
Razvoj tehničke misli i preopterećenja
Sve poboljšana aerodinamika ne samo da povećava performanse vozila, već i stres vozača. Ne morate biti stručnjak za fiziku da biste znali da što brže automobil skreće u krivinu, to je veća sila koja na njega deluje.
Isto je i sa osobom koja sedi u autu.
Na stazama sa najstrmijim krivinama, G-sile dostižu 6G. Много је? Zamislite da vam neko pritisne glavu snagom od 50 kg, a mišići vrata moraju da se nose sa tim. To je ono sa čime se trkači suočavaju.
Kao što vidite, preopterećenje se ne može shvatiti olako.
Dolaze promene?
Mnogo je znakova da će se u narednim godinama dogoditi revolucija u aerodinamici automobila. Od 2022. nova tehnologija će se pojaviti na F1 stazama koristeći efekat usisavanja umesto pritiska. Ako to uspe, poboljšani aerodinamički dizajn više nije potreban i izgled vozila će se dramatično promeniti.
Ali da li će zaista biti tako? Време ће показати.
Koliko je teška Formula 1?
Već znate sve najvažnije delove automobila i verovatno želite da znate koliko su zajedno teški. Prema najnovijim propisima, minimalna dozvoljena težina vozila je 752 kg (uključujući vozača).
Формула 1 - технички подаци, тј
Postoji li bolji način da se sumira članak o F1 automobilu od izbora najvažnijih tehničkih podataka? Na kraju jasno daju do znanja za šta je mašina sposobna.
Evo svega što treba da znate o F1 automobilu:
- мотор - турбо В6 хибрид;
- капацитет - 1,6 л;
- снага мотора - прибл. 1000 хп;
- убрзање до 100 км / х - око 1,7 с;
- максимална брзина - зависи.
Zašto „zavisi od okolnosti”?
Jer u slučaju poslednjeg parametra imamo dva rezultata, koje je postigla Formula 1. Maksimalna brzina u prvom bila je 378 km / h. Ovaj rekord je 2016. godine na pravoj liniji postavio Valteri Botas.
Međutim, bilo je i još jednog testa u kojem je automobil kojim je upravljao van der Merve prešao barijeru od 400 km/h. Nažalost, rekord nije priznat jer nije postignut u dve vožnje (po vetru i uz vetar).
Rezimiramo članak po ceni automobila, jer je i ovo zanimljiv kuriozitet. Čudo moderne automobilske industrije (u smislu pojedinačnih delova) košta nešto više od 13 miliona dolara. Međutim, imajte na umu da je ovo cena bez troškova razvoja tehnologije, a inovacija se najviše isplati.
Iznos potrošen na istraživanje dostiže mnogo milijardi dolara.
Iskusite automobile Formule 1 sami
Да ли желите да искусите како је седети за воланом аутомобила и осетити његову снагу? Сада то можете!
Pogledajte našu ponudu koja će vam omogućiti da postanete F1 vozač:
https://go-racing.pl/jazda/361-zostan-kierowca-formuly-f1-szwecja.html
