Cosa devi sapere sull'auto di F1? Come funziona: addestramento meccanico specializzato su ruote e dadi ruota

26-02-2010 20:27


Il team di Formula 1 Ferrari ha progettato un nuovo dado ruota per la propria vettura, che ridurrà la durata dei pit stop, riporta il quotidiano spagnolo El Pais. Dopo l'annullamento del rifornimento, l'importanza della velocità di cambio delle ruote è notevolmente aumentata.

Negli anni precedenti, il tempo impiegato dai meccanici per cambiare le gomme non aveva molta importanza, poiché il rifornimento dell'auto richiedeva notevolmente più tempo. Tuttavia, nella stagione 2010 il rifornimento sarà vietato e la durata del pit-stop dipenderà solo dalla velocità con cui vengono cambiate le ruote.

Prima dell'avvento del rifornimento, la durata dei pit stop per i diversi team variava dai quattro ai sei secondi e spesso decideva l'esito della gara. Il team McLaren aveva una delle squadre di cambio gomme più veloci, mentre i piloti Williams hanno perso più di una volta a causa di meccanici troppo lenti.

Tuttavia, recentemente Frank Williams ha affermato che durante l'allenamento invernale, i suoi meccanici sono stati in grado di cambiare le ruote della vettura in soli tre secondi. Il team Ferrari ha risposto a questo nuovo sviluppo- un dado ruota a forma di cono, grazie al quale la Scuderia prevede di ridurre seriamente la durata del pit-stop.

La forma del dado consente di installare rapidamente una chiave inglese su di esso. Inoltre, dopo il serraggio, si fissa automaticamente, mentre prima doveva essere eseguito da un meccanico. “Abbiamo lavorato per velocizzare il processo di cambio gomme durante l'inverno - ha detto il designer Ferrari Nicolas Tombazis - Finora l'importanza di questo elemento è stata relativa, ma quest'anno ci sono stati dei cambiamenti e abbiamo cercato di ridurre il tempo di sosta ai box.
http://news.infocar.com.ua/v_ferrari_razrabotali_novuyu_gayku_39236.html

Massimo V 26-02-2010 21:48

Citazione: Perché non ne fanno uno come nella formula?

La chiave risulterà essere almeno 100, e come girare il dado in quel modo?
E i servizi dovranno acquistare chiavi con ugelli mostruosi.
E il design dell'hub? E le ruote motrici? E i cuscinetti regolabili?
Insomma, il gioco non vale la candela.

teorico 26-02-2010 22:13

Ai vecchi tempi c'era una cosa del genere macchine seriali, sembrava essere chiamato "l'hub di Whitworth".

Dottore77 26-02-2010 22:26

Non c'è bisogno di macchina ordinaria. Tecnologicamente è più difficile, e ridurre i tempi di sostituzione non è fondamentale.

Signor Anderson 27-02-2010 12:07

E cosa, su un'auto normale, pit stop per un po'? C'erano e ci sono auto con una tale cavalcatura, corvette, shelby come la corrente, perché? 4-5 bulloni sono più affidabili per un lungo viaggio e l'auto da corsa ha pattinato 50 giri 2-3 set di gomma e un mozzo fino alla discarica, ne hai bisogno?

Dmitry Anatolyevich 27-02-2010 01:11

citazione: Postato originariamente da Yep:

Perché non ne fanno uno come nella formula?


l'altro giorno ho guardato un programma sulla F1, quindi questo dado costa circa 10 kilobucks, "il fabbro zio Vova" ne ritaglierà due dal titanio per una bottiglia, nessuno ha accesso all'ufficio acquisti della F1?)))) ))

teorico 27-02-2010 01:17

Non ci sono più sciocchi da affilare per una bottiglia, ma l'idea è interessante. Ci sono state informazioni secondo cui alcuni manager efficaci hanno acquistato cuscinetti cinesi per la F1. Con risultati prevedibili.

Nerd 27-02-2010 04:05

Citroen -Goddess DS aveva un fissaggio con 1 dado.

27-02-2010 05:12

e in generale la ruota poteva essere montata su qualche baionetta

Bezmen 27-02-2010 16:03

citazione: Originariamente pubblicato da Dmitry Anatolyevich:

l'altro giorno ho visto un programma sulla F1, quindi questo dado costa circa 10 kilobucks, "il fabbro zio Vova" ne ritaglierà due dal titanio per una bottiglia, nessuno ha accesso all'ufficio acquisti della F1?))))) )

Una volta tenevo in mano un dado, non un dado, ma un mozzo in titanio per uno scalpello; il prezzo, anche se non una bottiglia, ma non 10 kilodollari, beh, il Centro Scientifico e Tecnico Kamaz non è "Zio Vova", e il cliente non è F1. In generale, se lo si desidera, i sogni diventano realtà.

Metanolo 27-02-2010 23:19

inaffidabili, i dadi o erano solo un fissaggio per attrito o un tappo, non stringerai il primo, o il tappo volerà via e può essere svitato, ci sono fessure rastremate su quelli di trasmissione o cono liscio sullo sterzo

A formula 1 non ci sono piccole azioni o azioni. Quando si tratta di vincere in pista, il team metterà tutte le forze possibili e investirà un'incredibile quantità di denaro.

Quest'anno, a causa degli ultimi 18, sarà il più fenomenale, poiché quest'anno le auto non verranno rifornite di carburante. Cioè, non riempiranno il serbatoio come prima, ma esattamente quanto serve alla macchina per raggiungere il traguardo.

Quest'anno l'unico motivo per andare dai meccanici sarà nient'altro che un cambio gomme, dato che le gomme di Formula 1 sono molto rapida usura. Quando un pilota va dai meccanici, perde tempo, perché i suoi rivali non aspetteranno che cambi le gomme. Pertanto, i meccanici lavorano alla massima velocità possibile.

Che cos'è la sostituzione della ruota sulla formula 1

Da qualche parte circa 15 anni fa, tutto il lavoro dei meccanici non richiedeva più di 15 secondi. Di questi, sono stati necessari 7-9 secondi per fermare l'auto. Il tempo record per la meccanica è stato considerato di 6 secondi. Se il pilota è andato a fare rifornimento, i meccanici non potrebbero avere fretta, poiché il rifornimento è un processo lungo.

In questa stagione, gli spettatori della formula si aspettano alcune tappe davvero entusiasmanti. Una squadra è riuscita a cambiare le gomme in meno di 2 secondi. È piuttosto difficile! perché è molto faticoso.

Cosa ci vorrà per cambiare le ruote in 2 secondi?

La cosa più importante è cambiare la tecnologia supporti per ruote. Nella vita ordinaria ruota dell'auto attaccato all'asse con circa 4-6 dadi, in modo che la ruota si tenesse più stretta. Mentre la formula utilizza 1 dado per ruota. Se in qualsiasi servizio ti dicono che devono usare tutti i 16 dadi per il fissaggio, altrimenti le ruote scompariranno, puoi tranquillamente dire loro la formula in cui è attaccato solo 1 dado a ciascuna ruota.

Per rimuovere questo singolo dado si utilizza una chiave inglese e non, come siamo abituati, con una chiave inglese. Ma non è tutto. Possiamo immaginare che tutto sia perfetto dal punto di vista tecnologico, ma per quanto riguarda le persone?

Se una persona facesse tutto questo lavoro in una formula, ci vorrebbe molto tempo.

Anche se 1 persona per 1 ruota, non darà comunque un risultato di 2 secondi. Nei tornei di formula, infatti, ci sono 3 persone vicino a ogni ruota e ognuno di loro è responsabile della propria. Il primo svita il dado, il secondo prende la ruota e il terzo in questo momento è già in piedi e tiene in mano la nuova ruota.

Si scopre che la tecnologia deve insegnare ai nostri meccanici a fare tutto questo in 2 secondi!

Prima di tutto è necessario allenare il proprio gioco di squadra, quando il primo non ha ancora avuto il tempo di svitarlo, il secondo dovrebbe già prendere la ruota e il terzo dovrebbe già portare la nuova ruota alla macchina A quest'ora. È necessario inserirli correttamente in modo che non interferiscano con l'altro. Questo è vicino a 1 ruota 3 persone e quindi a 4 ruote.

Dipendenti Red Bull Racing raggiunsero il loro apice presso il centro sportivo olimpico chiamato Bisham Abbey, per questo allenamento furono spesi circa mezzo milione di sterline, ma il caposquadra Christian Horner non si pentì di aver speso una somma così colossale. Quando il team ha saputo che non ci sarebbe stato più rifornimento di carburante, ha selezionato il meglio del meglio e li ha addestrati per tutto l'inverno, ogni giorno per un numero incredibile di ore. Ma questo allenamento non è stato vano, hanno raggiunto i loro 2 secondi. Quando i meccanici si sono sempre distinti per il loro arresto spassionato, questa volta il team ha deciso di utilizzare un approccio scientifico. Se osservi costantemente come lavorano le persone e le riorganizzi, alla fine puoi ottenere risultati non piccoli. Ma come si suol dire, non tutte le squadre saranno pronte a spendere quella somma di denaro per l'allenamento della squadra. E come si suol dire, non tutti ne hanno bisogno.

Perché in Formula 1 si usano ancora ruote di piccolo diametro? Quali sono i vantaggi del passaggio a pneumatici a basso profilo? Di quali parti è composto il mozzo della ruota e come si può fissare la ruota con un singolo dado? Il consulente tecnico della Marussia F1 Pat Symonds ha risposto a queste e ad altre domande nel prossimo numero di British F1 Racing...

Pat Symonds: "Ruote e pneumatici da tredici pollici con alto profilo oggi sembrano un po' fuori moda, ma questo design è stato corretto negli anni ottanta del secolo scorso, quando i team hanno iniziato a sperimentare ruote di diametro maggiore, e la FIA ha deciso di introdurre restrizioni, considerando tale ricerca come uno spreco di soldi. Successivamente, le stesse squadre si sono rifiutate di apportare modifiche, poiché ciò richiederebbe una revisione di quasi l'intero design della macchina.

Il diametro ridotto delle ruote da un lato complica il lavoro sulla macchina, dall'altro lo facilita sotto diversi aspetti. Con un fianco così alto, quasi il 50% dell'effetto smorzante è direttamente sui pneumatici, il che rende la geometria delle sospensioni non così importante come sarebbe nel caso di pneumatici a basso profilo, per i quali l'estrema rigidità dei fianchi richiede una chiara posizionamento degli pneumatici sulla superficie della pista e, quindi, un design più sofisticato.bracci delle sospensioni. Ancora una volta, un diametro della ruota maggiore renderebbe più facile il posizionamento meccanismi frenanti, e le squadre avrebbero l'opportunità di utilizzare freni più grandi e con grande risorsa- tuttavia, in questo caso, la FIA dovrebbe prima fissare questa possibilità nel regolamento tecnico.

Quali sono i vantaggi del passaggio a ruote di diametro maggiore con pneumatici a basso profilo, chiedi? Ruote più grandi non solo darebbero di più alle auto aspetto moderno: con loro, sarebbe molto più facile per gli ingegneri posizionare i mozzi delle ruote lì. Inoltre, ciò pregiudicherebbe seriamente il principio di funzionamento dei pneumatici e l'efficienza del loro riscaldamento.

I corridori parlano spesso della necessità di portare le gomme al necessario regime di temperatura. Si potrebbe pensare che stiamo parlando dell'energia termica rilasciata nel processo di sfregamento del pneumatico sulla superficie della pista. Questo è in parte vero, ma questo caso viene riscaldata solo la superficie esterna del pneumatico. Tuttavia, la gomma è un discreto conduttore di calore e si diffonde gradualmente alla carcassa del pneumatico, che deve essere anch'essa riscaldata alla temperatura richiesta.

Ma il riscaldamento della carcassa stessa è in gran parte ottenuto a causa della deformazione del pneumatico. I giocatori di squash sanno che per rendere la palla più flessibile, è necessario colpirla più volte, aumentandone così la temperatura. Funziona in modo simile con i pneumatici: la deformazione si verifica, in primo luogo, a causa del rotolamento della ruota lungo la pista, quando la parte inferiore del pneumatico forma la cosiddetta zona di contatto; e in secondo luogo, a causa della flessione dei fianchi del pneumatico durante le curve. Se le gomme fossero a basso profilo, si deformerebbero molto meno e si riscalderebbero meno, il che richiederebbe una gamma completamente diversa di mescole, tuttavia non è così difficile da ottenere.

I pneumatici a basso profilo richiedono meno pressione. Ciò è dovuto a due fattori: in primo luogo, un telaio più rigido richiede meno supporto d'aria e, in secondo luogo, il volume d'aria stesso è inferiore e la pressione non cambia in modo così significativo con le variazioni di temperatura. Pertanto, gli pneumatici a basso profilo sarebbero più facili da usare senza alcun riscaldamento rispetto agli attuali pneumatici ad alto profilo.

Dalle gomme vai a mozzi delle ruote. Il mozzo è costituito da un asse e cuscinetti inseriti in un apposito alloggiamento. I regolamenti richiedono che lo scafo sia realizzato con leghe di alluminio relativamente comuni in grado di mantenere resistenza e rigidità alle alte temperature.

Negli anni precedenti, gli alloggiamenti dei mozzi venivano realizzati prima in leghe di magnesio, che però non avevano la migliore rigidità, poi in acciaio, e anche successivamente in titanio lavorato e più costoso litio-alluminio e altre leghe sofisticate. Le attuali restrizioni sull'uso di tali materiali sono una delle misure volte a prevenire la crescita dei costi in Formula 1.

Nel collegamento "cuscinetto - asse" ruota l'asse stesso, realizzato in titanio o acciaio legato ad alta resistenza. Sull'asse è fissato un cono scanalato, al quale è fissata una fibra di carbonio. disco freno- attraverso questo cono forza frenante trasferito all'assale. All'estremità dell'asse è presente una filettatura speciale su cui è avvitato dado ruota. Le ruote sono azionate tramite speciali perni, che possono essere fissati all'asse e inseriti in appositi fori nella ruota, o viceversa - essere fissati alla ruota stessa e inseriti nei fori dell'asse.

Il sistema di montaggio delle ruote è molto sofisticato. Quando un pit stop dura poco più di due secondi, tutto dovrebbe funzionare perfettamente e il design non dovrebbe consentire nemmeno il minimo errore. Ciò significa che la ruota deve poggiare immediatamente sull'asse e il dado della ruota deve essere serrato la prima volta. Tra le ultime tendenze c'è quella di attaccare il dado direttamente alla ruota, poiché in questo caso è più probabile corretta installazione e minor rischio di strappo del filo.

La filettatura stessa ha un diametro di 75 mm ed è accuratamente lavorata per un migliore fissaggio. I moderni dadi delle ruote non sono esagonali, ma dentati: una volta fissati, questi denti vengono inseriti in apposite scanalature nella chiave.

Infine, il sistema di montaggio delle ruote fornisce dispositivi speciali, impedendo alla ruota di sfilarsi dall'asse in caso di perdita del dado. Come abbiamo già visto, non sempre funzionano come richiesto.

È sicuro affermare che la ruota è l'unica area dell'auto il cui design non è determinato dai requisiti dell'aerodinamica? Non proprio. Insieme alla rigidità, che rimane un parametro chiave di progettazione, la questione della gestione del flusso d'aria in quest'area rimane estremamente importante. Bracci oscillanti, leverismi e aste di spinta sono posizionati in modo tale che gli aerodinamici abbiano la possibilità di accogliere tutte quelle numerose aperture che spesso vediamo sui condotti dell'aria dei freni.

Anche il flusso all'interno della ruota è importante, poiché da esso dipende non solo il raffreddamento dei meccanismi, ma anche la ridistribuzione del calore. A volte è necessario utilizzare aria calda proveniente dai freni, per il riscaldamento cerchi e, di conseguenza, pneumatici. Ebbene, se la gomma, al contrario, si surriscalda, si può fornire ai dischi un flusso di aria fredda. In generale, il modo in cui il flusso si muove attraverso la ruota può avere un effetto significativo sull'efficienza aerodinamica dell'intera area.

Qualche anno fa, prima che entrasse in vigore il divieto, tutte le auto erano dotate di coprimozzi fissi, che permettevano all'aria di uscire dalla ruota nel punto ottimale. Al giorno d'oggi, tali tecnologie sono di nuovo rilevanti: in particolare, Red Bull Racing e Williams hanno dedicato molti sforzi all'ottimizzazione del flusso in quest'area.

Spesso viene chiesto se la Formula 1 utilizzi gli stessi cuscinetti delle ruote auto stradali. Rispondo: no. Nei veicoli stradali, i cuscinetti devono rispettare i parametri dei modelli di massa di assali e boccole. Devono inoltre percorrere fino a 160mila chilometri senza riparazione e, inoltre, il loro costo dovrebbe essere moderato. Le vetture di Formula 1 utilizzano cuscinetti di diametro maggiore per conferire all'intera struttura la massima rigidità.

Allo stesso tempo, l'attrito dovrebbe essere minimo: per questi scopi, al posto delle sfere in acciaio, nel cuscinetto vengono utilizzate sfere in ceramica. Le sfere sono separate da appositi distanziali, regolati in modo tale che i cuscinetti abbiano un precarico sufficiente, ma non mostrino gioco quando alte temperature. Ogni cuscinetto costa £ 1.300 e ce ne sono otto sull'auto!

Infine, di che materiali sono fatte le ruote? Realizzato in lega di magnesio, fornisce una rigidità sufficiente alle alte temperature. I team preferirebbero utilizzare la fibra di carbonio per ridurre le masse non sospese, aumentare la rigidità e ridurre l'inerzia, ma le regole non consentono loro di farlo.

In teoria, le gomme da Formula 1 non sono così paffute - tradotto nel linguaggio familiare a venditori e acquirenti di pneumatici, la dimensione delle slick anteriori sarà 270/55 R13 e quella posteriore - 325/45 R13. Per confronto - nel listino prezzi su pneumatici stradali Pirelli P Zero (estremamente popolare tra i proprietari di supercar) puoi trovare alcune opzioni con un profilo 40-45. Ma c'è un avvertimento: misuriamo il profilo come percentuale dello "spessore" del pneumatico rispetto alla sua larghezza e vediamo i millimetri che separano la superficie del pneumatico dal bordo del cerchione. E a questo proposito, la differenza è palpabile. Ad esempio, lo "spessore" dello stesso Pirelli P Zero con una dimensione di 225/45 R17 sarà di circa 100 mm, e pneumatici posteriori per "Formula-1" - 165 mm. Quello è il diametro pneumatico da corsa sarà il massimo del 4% e il suo "spessore" - immediatamente del 65%.

Anche le ruote da 13 pollici non fanno rima troppo bene con lo status di più prestigiose e più corse costose nel mondo - dopotutto, le case automobilistiche sono ora in tali scarpe e modello di bilancio non li lasceranno uscire per strada (a meno che alcuni Ravon R2, precedentemente noti come Daewoo Matiz). Del resto, nel campo della gomma, la Formula 1 ha da tempo cessato di essere un decreto per altri tornei e categorie di corse: quella sportiva prototipi nelle gare di durata, quella elettrica nel torneo di Formula E, quella formidabile Audi e Mercedes in carbonio nel campionato DTM. - tutti guidano cerchi da 18" con pneumatici sottili. Perché le razze reali stanno ancora cercando ruote minuscole e pneumatici "paffuti"?

La scorsa estate Pirelli, ora fornitore monopolistico di pneumatici per la Formula 1, ha sviluppato sperimentalmente uno pneumatico "sottile" per un cerchio da 18 pollici. Durante i test, era a nove secondi da un cerchio più lento del solito pneumatico "paffuto".

Ci sono molte possibili risposte a questa domanda. Alcuni dicono che è tutta una questione di avidità: più "spessa" è la gomma, più taglia più grande il logo può essere posizionato sul fianco, quindi contro il passaggio a pneumatici a basso profilo sono produttori di pneumatici. Altri sostengono che la Federazione automobilistica internazionale limiti così indirettamente la crescita delle velocità: dicono, meno bordo- più compatti dovrebbero essere i freni, meno efficaci sono e meno motivazione hanno i creatori di auto per renderli eccezionalmente veloci. Entrambe queste versioni sono tipicamente folk. Non è necessario che i funzionari del motorsport seguano percorsi così difficili: se vogliono limitare l'efficacia dei freni, possono semplicemente fissare limiti alle loro dimensioni o vietare l'uso di determinate soluzioni e materiali. Per quanto riguarda le dimensioni del logo, Paul Hambry, responsabile dei programmi corse di Pirelli, ha citato un po' per scherzo questo aspetto del problema - e lo ha fatto durante la presentazione di... sperimentale pneumatici a basso profilo per Formula 1.

Ai più perspicaci viene ricordato che anche in un campionato in cui i pit stop durano meno di due secondi, non si può semplicemente andare ad avvitare ruote di dimensioni radicalmente diverse rispetto alle odierne monoposto di Formula 1. Per cominciare, se si aumenta il diametro dei cerchi a 18 pollici, il set di ruote peserà quasi 35 kg in più rispetto a adesso (tali calcoli sono stati pubblicati qualche tempo fa da una delle aziende produttrici di pneumatici). che aumenterà non solo masse non sospese- cosa i creatori auto veloci generalmente cerca di evitare, ma anche il carico sul cambio. Inoltre, non dobbiamo dimenticare che i pneumatici in un certo senso sono un elemento delle sospensioni dell'auto. I pneumatici particolarmente "paffuti", che sono molto più attivi dei pneumatici a basso profilo con un fianco duro, sono coinvolti nell'assorbimento dello slancio quando colpiscono un dosso e la distribuzione forza centrifuga in una svolta (in entrambi i casi, interpretando il ruolo di una molla). "Se cambi solo una ruota con un'altra, le auto finiranno semplicemente con la coda come auto da drift", ha suggerito Hirode Hamashima, che all'epoca guidava il programma formula del marchio Bridgestone, "La differenza nel livello di aderenza sarà più che significativa .”

Di tanto in tanto, i team di Formula 1 creano auto virtuali, una sorta di fantasia su come macchine da corsa sembrerà tra vent'anni (nella foto il progetto MP4-X del team McLaren). È interessante notare che tutti questi macchine da corsa il futuro è calzato alla grande dischi delle ruote con pneumatici ribassati...

Da un lato, è stupido spaventare i progettisti di Formula 1 con sfide ingegneristiche: lasciateglielo fare abbastanza denaro e risorse - e tra sei mesi, anche su ruote quadrate, l'auto andrà più veloce di venerdì scorso. Ma il nocciolo della questione è che denaro e risorse nella moderna Formula 1 stanno cercando di risparmiare il più possibile. E c'è ancora un posto dove spenderli: il passaggio all'ibrido centrali elettriche annunciano, quindi l'altezza del cono del muso sarà limitata: hai solo il tempo di voltarti. In queste condizioni, pochi progettisti vorranno apportare modifiche sostanziali al design delle sospensioni, il che comporterà necessariamente la necessità di "finire" l'aerodinamica, aggiornare i freni e chi più ne ha più ne metta. In una parola, non ci sono ragioni fatidiche che escludano completamente il rifiuto delle gomme "paffute" nel prossimo futuro. E questa domanda non viene posta seriamente, perché anche senza di essa, sia i team di Formula 1 che l'azienda fornitrice di pneumatici nel suo insieme hanno qualcosa da fare e dove spendere i soldi disponibili.

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