Yep 26-02-2010 20:27
Команда "Формулы-1" Ferrari спроектировала новую гайку крепления колеса для своего болида, которая позволит сократить длительность пит-стопов, сообщает испанская газета El Pais. После отмены дозаправок значимость скорости замены колес серьезно возросла.
В предыдущие годы время, которое механики тратили на смену резины, не имело большого значения, так как дозаправка машины продолжалась заметно дольше. Однако в сезоне 2010 года дозаправки будут запрещены, и продолжительность пит-стопа будет зависеть только от скорости замены колес.
До появления дозаправок длительность пит-стопов у разных команд колебалась от четырех до шести секунд, и нередко решали исход гонки. Одной из самых быстрых бригад по смене резины обладала команда McLaren, тогда как гонщики Williams не раз проигрывали из-за слишком медленных действий механиков.
Однако недавно Френк Вилльямс заявил, что во время зимних тренировок его механики сумели поменять колеса на болиде всего за три секунды. В команде Ferrari ответили на это новой разработкой - конусообразной гайкой крепления колеса, благодаря которой в Скудерии рассчитывают серьезно сократить длительность пит-стопа.
Форма гайки позволяет быстрее устанавливать на нее гайковерт. Кроме того, после закручивания она фиксируется автоматически, тогда как раньше это должен был делать механик. "Мы работали зимой над ускорением процесса смены шин, - сказал конструктор Ferrari Николас Томбазис. - До сих пор важность этого элемента была относительной, однако в этом году произошли изменения, и мы постарались сократить время пит-стопа".
http://news.infocar.com.ua/v_ferrari_razrabotali_novuyu_gayku_39236.html
Maksim V 26-02-2010 21:48
quote: Почему не делают как на формуле, одну?
Ключ получится минимум на 100 , и как таким гайку крутить?
А сервисы, должны будут закупать гайковёрты с чудовищными насадками.
А конструкция ступицы? А на ведущих колёсах? А на ступицу с регулируемыми подшипниками?
Короче - овчинка не стоит выделки.
теоретег 26-02-2010 22:13
В старые времена была такая штуковина на серийных машинах, называлась вроде бы "ступица Витворта".
Doktor77 26-02-2010 22:26
Незачем на обычной машине. Технологически - сложнее, а сокращение времени на замену - не принципиально.
mr.Anderson 27-02-2010 12:07
А что, на обычной машине пит стоп на время? Были и есть машины с таким креплением, корветы,шелби вроде тока зачем? 4-5 болтов надежней для долгой езды, а болид гонку откатал 50 кругов 2-3 комплекта резины и ступицу на свалку, оно надо?
Дмитрий Анатольевич 27-02-2010 01:11
quote: Originally posted by Yep:
Почему не делают как на формуле, одну?
на днях глядел передачку про F1, так эта гайка стоит около 10 килобаксов, "слесарь дядя Вова" за бутыль две такие из титана выточит , ни у кого нет выхода на отдел закупок F1?))))))
теоретег 27-02-2010 01:17
За бутылку точить дураков уже не осталось, но мысль интересная. Проскакивала информация, что некие эффективные менеджеры закупили на Ф1 китайские подшипники. С предсказуемым результатом.
Зануда 27-02-2010 04:05
Ситроен -Богиня ДС имел крепление 1 гайкой.
Yep 27-02-2010 05:12
и вообще колесо можно было бы крепить на какой-нибудь байонет
Безмен 27-02-2010 16:03
quote: Originally posted by Дмитрий Анатольевич:Гайку-не гайку, а ступицу для зубила титановую в руках держал как-то раз; цена хоть и не бутыль, но и не 10 килобаксов, ну и НТЦ Камаза - не "дядя Вова", да и заказчик - не F1. В общем, при желании - мечты сбываются.
на днях глядел передачку про F1, так эта гайка стоит около 10 килобаксов, "слесарь дядя Вова" за бутыль две такие из титана выточит, ни у кого нет выхода на отдел закупок F1?))))))
Metanol 27-02-2010 23:19
ненадежно, гайки были или просто фрикционным фиксированием или стопором, недозатянешь первую, или стопор слетит и может открутится, там конические шлицы на ведущих, или гладких конус на рулевых
В формуле 1 нету мелких действий или дел. Когда дело пойдет к победе на трассе, команда выложит все возможные силы и вложит невероятное количество денег.
Этот год из-за последние 18, станет самым феноменальным, так как в этот год машины не будут дозаправляться топливом. То есть в бак будут заливать не как раньше, а ровно столько сколько машине понадобится что бы доехать до финиша.
В этом году единственным поводом что бы заехать к механикам будет не что иное как смена шин, так как шины в формуле 1 имеют очень быстрый износ. Когда гонщик заезжает к механикам он теряет время, так как его соперники не будут ждать пока он сменит шины. Поэтому механики работают на максимально возможной скорости.
Что такое замена колес на формуле 1
Где-то около 15 лет назад вся работа механиков занимала не больше 15 секунд. Из них 7-9 секунд было нужно что бы машины остановилась. Рекордным временем для механиков считалось 6 секунд. Если же пилот заходил на дозаправку, то механики могли особо не торопится, так как дозаправка длительный процесс.
В этом сезона зрителей формулы ждет действительно захватывающие остановки. Одной команде удалось сменить шины менее чем за 2 секунды. Это довольно-таки сложно! так как сильно изнуряет.
Что же понадобится что смены колес за 2 секунды?
Самое важное это изменить технологию крепления колес . В обычной жизни автомобильные колеса крепят к оси примерно с 4-6 гайками, что бы колесо крепче держалось. В то время как формула использует на 1 колесо – 1 гайку. Если вам в каком-либо сервисе скажут, что для крепления им необходимо использовать все 16 гаек, иначе колеса по отпадают, можете им смело рассказать формуле, где к каждому колесу крепится всего 1 гайка.
Для снятия этой единственной гайки используют гайковерт, а не как мы привыкли гаечным ключом. Но это далеко не все. Можем представить, что с технологической точки зрения все идеально, а как насчет людей?
Если бы один человек делал всю эту работу в формуле, то это бы занимало большое количество времени.
Даже если 1 человек на 1 колесо – это все равно не даст результата 2 секунд. НА самом деле на турнирах формулы возле каждого колеса стоит 3 человека и каждый из них отвечает за свое. Первый выкручивает гайку, второй забирает колесо, а третий в это время уже стоит и держит новое колесо.
Получается, что к технике нужно научить наших механиков все это делать за 2 секунды!
Нужно в первую очередь тренировать их командную игру, когда первый еще не успел открутить, второй уже должен тянутся за колесом, а третий в это время уже должен подносить новое колесо к машине. Нужно правильно поставить каждого что бы он не мешал другому. Это возле 1 колеса 3 человека, а колес то 4.
Сотрудники Red Bull Racing достигли своей высоты в олимпийском спортивном центре, который называется Bisham Abbey, на эту тренировку было потрачено около полумиллиона фунтов, но руководитель команды Кристиан Хорнер не пожалел о том, что потратил такую колоссальную сумму денег. Когда команда узнала, что дозаправки больше не будет, она отобрала лучших из лучших и тренировала их всю зиму, каждый день по невероятному количеству часов. Но данная тренировка не была напрасна они достигли своих 2 секунд. Когда механиков всегда отличалась бесстрастью остановки, но на этот раз команда решила использовать научный подход. Если постоянно наблюдать за тем как люди работают и переставлять их местами, то можно в конечном итоге добиться не малых результатов. Но как говорится, не каждая команда будет готова тратить такую сумму денег на подготовку команды. Да и как говорится не всем это надо.
Почему в Формуле 1 до сих пор используются колеса небольшого диаметра? Какие преимущества сулил бы переход на низкопрофильные шины? Из каких деталей состоит колесная втулка, и как удается закрепить колесо одной-единственной гайкой? На эти и другие вопросы в очередном номере британского F1 Racing ответил технический консультант Marussia F1 Пэт Симондс...
Пэт Симондс: "Тринадцатидюймовые колеса и шины с высоким профилем сегодня выглядят несколько старомодно, однако такой дизайн был закреплен еще в восьмидесятых годах прошлого века, когда команды начали экспериментировать с колесами большего диаметра, и в FIA решили ввести ограничения, сочтя подобные изыскания лишней тратой денег. Позже уже сами команды отказывались идти на какие-либо корректировки, поскольку это потребовало бы пересмотра едва ли не всей конструкции машины.
Небольшой диаметр колес с одной стороны осложняет работу над машиной, с другой - в ряде аспектов делает ее проще. При такой высокой боковине почти 50% эффекта амортизации приходится непосредственно на шины, что делает геометрию подвески не настолько важной, как было бы в случае с низкопрофильной резиной, для которой запредельная жесткость боковин требует четкой постановки шин на поверхность трассы и, следовательно, более изощренной конструкции рычагов подвески. Опять же, больший диаметр колес упростил бы задачу размещения тормозных механизмов, а у команд появилась бы возможность использовать тормоза увеличенного размера и с большим ресурсом – правда, в таком случае FIA пришлось бы сперва зафиксировать эту возможность в техническом регламенте.
Вы спросите, в чем преимущества перехода на колеса большего диаметра с низкопрофильными шинами? Колеса большего диаметра не только придали бы машинам более современный вид: с ними инженерам было бы намного проще разместить там колесные ступицы. Кроме того, это серьезным образом повлияло бы на принцип работы шин и эффективность их прогрева.
Гонщики часто говорят о необходимости вывести шины на необходимый температурный режим. Вы можете подумать, что речь идет о тепловой энергии, выделяемой в процессе трения шины о поверхность трассы. Отчасти это правда, однако в данном случае нагревается лишь внешняя поверхность шины. Впрочем, резина – достаточно хороший проводник тепла, и оно постепенно распространяется на каркас шины, который также должен быть прогрет до требуемой температуры.
Но прогрев самого каркаса в большей степени достигается за счет деформации шины. Игроки в сквош знают: чтобы сделать мячик более податливым, необходимо стукнуть по нему несколько раз, тем самым повысив его температуру. Аналогичным образом это работает с шинами: деформация возникает, во-первых, вследствие качения колеса по трассе, когда нижняя часть шины образует так называемое пятно контакта; а во-вторых, вследствие изгиба боковин шины при прохождении поворотов. Если бы шины были низкопрофильными, они деформировались бы намного меньше и меньше бы нагревались, что потребовало бы совершенно иной линейки составов смеси – впрочем, добиться этого не так уж и сложно.
Низкопрофильные шины менее требовательны к давлению. Это объясняется двумя факторами: во-первых, более жесткий каркас в меньшей степени нуждается в поддержке воздухом, а во-вторых, сам объем воздуха меньше, и с изменением температуры давление изменяется не столь значительно. Таким образом, низкопрофильные шины было бы проще использовать без какого-либо прогрева, нежели нынешние шины с высоким профилем.
От шин перейдем к колесным ступицам. Ступица состоит из оси и подшипников, вставленных в специальный корпус. Правилами предписано, чтобы корпус был выполнен из относительно распространенных сплавов алюминия, способных сохранять прочность и жесткость в условиях высоких температур.
В предыдущие годы в конструкции корпусов ступиц использовались сперва магниевые сплавы, которые, впрочем, обладали не лучшей жесткостью, затем сталь, а еще позднее – обработанный титан и более дорогие литиево-алюминиевые и другие изощренные сплавы. Нынешние ограничения на использование подобных материалов – одна из мер, направленных на предотвращение роста расходов в Формуле 1.
В связке "подшипники – ось" вращается сама ось, выполненная из титана или высокопрочной легированной стали. На оси закреплен шлицевый конус, к которому крепится карбоновый тормозной диск - через этот конус тормозное усилие передается на ось. На конце оси есть специальная резьба, на которую накручивается колесная гайка. Привод колес осуществляется через специальные штифты, которые могут быть либо прикреплены к оси и входить в специальные отверстия в колесе, либо наоборот – быть прикреплены к самому колесу и входить в отверстия в оси.
Система крепления колеса очень изощренная. Когда на пит-стоп отводится немногим более двух секунд, все должно работать безупречно, а конструкция - не позволять совершать даже малейших ошибок. Это означает, что колесо должно сразу садиться на ось, а колесная гайка должна закручиваться с первого раза. В числе последних тенденций – крепить гайку сразу к колесу, поскольку в таком случае больше вероятность правильной установки и меньше риск срыва резьбы.
Сама резьба имеет диаметр 75 мм и тщательно обработана для лучшего закрепления. Современные колесные гайки имеют не шестиугольную, а зубчатую форму: при закреплении эти зубцы вставляются в специальные пазы гайковерта.
Наконец, в системе крепления колеса предусмотрены специальные устройства, препятствующие соскальзыванию колеса с оси в случае потери гайки. Как мы уже убедились, они не всегда работают так, как требуется.
Можно ли сказать, что колесо - это единственная область машины, дизайн которой не определяется требованиями аэродинамики? Не совсем. Наряду с жесткостью, которая остается ключевым параметром конструкции, крайне важным остается вопрос управления воздушным потоком в этой области. Поперечные рычаги, тяги и толкатели расположены таким образом, чтобы у специалистов по аэродинамике была возможность разместить все те многочисленные открылки, которые мы часто видим на воздуховодах тормозов.
Поток внутри колеса тоже важен, поскольку от него зависит не только охлаждение механизмов, но и перераспределение тепла. Иногда требуется использовать горячий воздух, идущий от тормозов, для нагрева колесных дисков и, как следствие, шин. Ну а если резина, наоборот, перегревается, к дискам может быть подан поток холодного воздуха. В целом то, по какому пути движется поток через колесо, способно оказать значительный эффект на аэродинамическую эффективность всей этой зоны.
Несколько лет назад, до вступления в силу соответствующего запрета, все машины оснащались фиксированными колпаками на ступицы, что позволяло воздуху выходить из колеса в оптимальном месте. В наше время подобные технологии снова актуальны – в частности, Red Bull Racing и Williams потратили немало сил на оптимизацию потока в этой области.
Часто спрашивают, использует ли Формула 1 те же колесные подшипники, что дорожные машины. Отвечаю - нет. В дорожных машинах подшипники должны соответствовать параметрам массовых моделей осей и втулок. Также от них требуется без ремонта проходить до 160 тысяч километров, и притом их стоимость должна быть умеренной. Машины Формулы 1 используют подшипники большего диаметра с целью придания всей конструкции максимальной жесткости.
Трение при этом должно быть минимальным: для этих целей вместо стальных шариков в подшипнике используются керамические. Шарики разделены специальными проставками, установленными таким образом, чтобы подшипники имели достаточную предварительную нагрузку, но не демонстрировали люфт при высоких температурах. Каждый подшипник стоит 1300 фунтов стерлингов, притом на машине их восемь!
Наконец, из каких материалов делают колеса? Из магниевого сплава, обеспечивающего достаточную жесткость при высоких температурах. Команды предпочли бы использовать карбоновое волокно с целью снизить неподрессоренную массу, повысить жесткость и уменьшить инерцию, однако правила не позволяют им сделать это".
В теории покрышки "Формулы-1" не так уж и пухлы - в переводе на привычный продавцам и покупателям шин язык размерность передних сликов составит 270/55 R13, а задних - 325/45 R13. Для сравнения - в прайс-листе на дорожные шины Pirelli P Zero (чрезвычайно популярные среди владельцев суперкаров) можно найти немало вариантов с профилем 40-45. Но есть один нюанс: измеряем мы профиль в процентах "толщины" покрышки к ее ширине, а видим миллиметры, отделяющие поверхность шины от края колесного диска. А по этому показателю разница ощутима. К примеру, "толщина" той же Pirelli P Zero при размерности 225/45 R17 составит около 100 мм, а задних шин для "Формулы-1" - 165 мм. То есть диаметр гоночной шины будет больше всего на 4 %, а ее "толщина" - сразу на 65 %.
Диски диаметром 13 дюймов также не слишком хорошо рифмуются со статусом самых престижных и самых дорогих гонок в мире - ведь автопроизводители нынче в такой обувке и бюджетную модель на дорогу не выпустят (разве что какой-нибудь Ravon R2, ранее известный как Daewoo Matiz). Причем в сфере резины "Формула-1" уже давно не указ другим турнирам и гоночным категориям: что спортпрототипы в гонках на выносливость, что электрические болиды в турнире "Формула-Е", что грозные карбоновые Audi и Mercedes в чемпионате DTM - все ездят на 18-дюймовых дисках с "тонкими" покрышками. Почему же в королевских гонках до сих пор хватаются за крохотные колеса и "пухлые" шины?
Прошлым летом Pirelli, в настоящий момент - монопольный поставщик шин для "Формулы-1", в порядке эксперимента разработала "тонкую" шину под диск диаметром 18 дюймов. На тестах она оказалась на девять секунд с круга медленнее привычной "пухлой" шины.
Вариантов ответа на этот вопрос можно найти много. Одни говорят - все дело в жадности: чем "толще" шина, тем большего размера логотип можно разместить на боковине - поэтому против перехода на низкопрофильную резину выступают производители покрышек. Другие утверждают, что Международная автомобильная федерация таким образом косвенно сдерживает рост скоростей: мол, чем меньше колесный диск - тем компактнее должны быть тормоза, тем меньше их эффективность и тем меньше у создателей болидов мотивации делать их исключительно быстрыми. Обе этих версии - типично народные. Чиновникам от автоспорта столь хитрыми маршрутами ходить необязательно - при желании ограничить эффективность тормозов, они могут просто установить предельные их размеры или запретить применении определенных решений и материалов. Что же касается размеров логотипа, то Пол Хэмбри, руководитель гоночных программ Pirelli, упомянул об этом аспекте проблемы скорее в шутку - причем сделал это во время презентации… экспериментальных низкопрофильных покрышек для "Формулы-1".
Более проницательные люди напоминают, что даже в чемпионате, где пит-стопы длятся меньше двух секунд, нельзя просто взять и привинтить к современным болидам "Формулы-1" колеса, размером радикально отличающиеся от нынешних. Для начала при увеличении диаметра колесных дисков до 18 дюймов, комплект колес будет весить почти на 35 кг больше, чем сейчас (такие подсчеты некоторое время назад опубликовала одна из шинных компаний). Что увеличит не только неподрессоренные массы - чего создатели быстрых машин вообще-то стараются избегать, - но и нагрузку на коробку передач. Плюс нельзя забывать, что покрышки в каком-то смысле являются элементом подвески автомобиля. Особенно "пухлые" покрышки, которые гораздо активнее, чем низкопрофильные шины с жесткой боковиной, участвуют в поглощении импульса при наезде на кочку и распределении центробежной силы в повороте (в обоих случаях играя роль пружины). "Если просто поменять одни колеса на другие, машины просто нанчут мести хвостами как дрифт-кары, - предположил в свое время Хироде Хамашима, возглавлявший формульную программу марки Bridgestone, - Разница в уровне сцепления с трассой будет более чем значительной".
Время от времени команды "Формулы-1" создают виртуальные болиды - своего рода фантазии на тему, как гоночные автомобили будут выглядеть лет через двадцать (на фото - проект MP4-X команды McLaren). Примечательно, что все эти гоночные машины будущего обуты именно в большие колесные диски с низкопрофильными покрышками...
С одной стороны, инженерными вызовами конструкторов "Формулы-1" пугать глупо: дайте им достаточное количество денег и ресурсов - и через полгода даже на квадратных колесах болид поедет быстрее, чем в прошлую пятницу. Но в том-то и дело, что деньги и ресурсы в современной "Формуле-1" стараются по возможности экономить. А потратить их по-прежнему есть куда: то переход на гибридные силовые установки объявят, то высоту носового обтекателя ограничат - только успевай поворачиваться. В этих условиях мало кому из конструкторов понравится вносить серьезные изменения в конструкцию подвески, что обязательно повлечет за собой необходимость "допиливать" аэродинамику, модернизировать тормоза и так далее, и тому подобное. Одним словом, нет каких-либо судьбоносных причин, полностью исключающих отказ от "пухлых" шин в обозримом будущем. И всерьез этот вопрос не поднимается, потому что и без него и командам "Формулы-1", и компании-поставщику шин в целом есть, чем заняться и куда потратить имеющиеся деньги.
P.S. АвтоВести до сих пор не ответили на простой вопрос, интересующий лично вас? Тогда оставьте этот вопрос в комментариях. Но не забудьте перед этим свериться с материалов этой рубрики.
