Co musisz wiedzieć o samochodzie F1? Jak to działa: koło i nakrętka koła Specjalne szkolenie dla mechaników

Tak 26-02-2010 20:27


Zespół Ferrari Formuły 1 zaprojektował nową nakrętkę do koła do swojego samochodu, która skróci czas postojów w pit stopie, podaje hiszpańska gazeta El Pais. Po zniesieniu tankowania znaczenie szybkości wymiany kół poważnie wzrosło.

W poprzednich latach czas, jaki mechanicy spędzali na wymianie opon, nie miał większego znaczenia, gdyż tankowanie samochodu trwało znacznie dłużej. Jednak w sezonie 2010 tankowanie będzie zabronione, a długość postoju będzie uzależniona wyłącznie od szybkości zmiany kół.

Przed pojawieniem się tankowania czas trwania pit stopów dla różnych zespołów wahał się od czterech do sześciu sekund i często decydował o wyniku wyścigu. Zespół McLarena miał jeden z najszybszych zespołów do zmiany opon, podczas gdy kierowcy Williamsa nie raz przegrywali z powodu zbyt wolnej mechaniki.

Jednak Frank Williams stwierdził niedawno, że podczas zimowych treningów jego mechanicy byli w stanie zmienić koła w samochodzie w zaledwie trzy sekundy. Zespół Ferrari zareagował na to nowy rozwój- nakrętka koła w kształcie stożka, dzięki której Scuderia ma nadzieję znacznie skrócić czas postoju w pit stopie.

Kształt nakrętki pozwala na szybki montaż na niej klucza udarowego. Dodatkowo po wkręceniu blokuje się automatycznie, a wcześniej musiał to robić mechanik. „Zimą pracowaliśmy nad przyspieszeniem procesu wymiany opon” – powiedział projektant Ferrari Nicholas Tombazis. „Do tej pory znaczenie tego elementu było względne, ale w tym roku nastąpiły zmiany i staraliśmy się skrócić czas postojów w pit stopie .”
http://news.infocar.com.ua/v_ferrari_razrabotali_novuyu_gayku_39236.html

Maksym W 26-02-2010 21:48

cytat: Dlaczego nie robią takiego jak w formule?

Klucz okaże się co najmniej 100 i jak tak obrócić nakrętkę?
A służby będą musiały kupić klucze udarowe z potwornymi nasadkami.
A co z projektem koncentratora? A na kołach napędowych? A co z piastą z regulowanymi łożyskami?
Krótko mówiąc gra nie jest warta świeczki.

teoretyk 26-02-2010 22:13

W dawnych czasach było coś takiego samochody seryjne, rzekomo nazywano „hubem Whitworth”.

Doktor77 26-02-2010 22:26

Nie ma potrzeby zwykły samochód. Technologicznie jest to bardziej skomplikowane, a skrócenie czasu wymiany nie jest fundamentalne.

pan Anderson 27-02-2010 12:07

Co, w zwykłym samochodzie jest jakiś pit stop? Były i są samochody z takim mocowaniem, Corvette, Shelby, więc dlaczego? 4-5 śrub jest bardziej niezawodnych na długą jazdę, a samochód ukończył wyścig na 50 okrążeń, 2-3 komplety opon i piasta na wysypisku śmieci, czy to konieczne?

Dmitri Anatoliewicz 27-02-2010 01:11

cytat: Pierwotnie opublikowane przez Yep:

Dlaczego nie robią takiego jak w formule?


Któregoś dnia oglądałem program o F1, więc ta nakrętka kosztuje około 10 kilobajtów, „wujek ślusarz Wowa” zrobi z tytanu dwie takie na butelkę, nikt nie ma dostępu do działu zakupów F1?))))) )

teoretyk 27-02-2010 01:17

Nie ma już głupców do sprzedania za butelkę, ale to ciekawy pomysł. Pojawiły się informacje, że niektórzy skuteczni menadżerowie zakupili chińskie łożyska do F1. Z przewidywalnymi wynikami.

Kujon 27-02-2010 04:05

Citroen-Goddess DS miał mocowanie na 1 nakrętkę.

Tak 27-02-2010 05:12

i ogólnie koło można zamontować na jakimś uchwycie

Bezmian 27-02-2010 16:03

cytat: Pierwotnie opublikowane przez Dmitrija Anatolijewa:

Któregoś dnia oglądałem program o F1, więc ta nakrętka kosztuje około 10 kilobajtów, „wujek ślusarz Wowa” zrobi z tytanu dwie takie na butelkę, nikt nie ma dostępu do działu zakupów F1?))))) )

Kiedyś trzymałem w rękach nakrętkę, nie nakrętkę, ale piastę do tytanowego dłuta; Cena, choć nie butelka, to nie 10 kilobajtów, a centrum naukowo-techniczne Kamaza to nie „Wujek Wowa”, a klient to nie F1. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli chcesz, marzenia się spełniają.

Metanol 27-02-2010 23:19

zawodne, nakrętki były albo po prostu mocowaniem ciernym, albo zatyczką, jeśli tej pierwszej nie dokręcisz wystarczająco, bo korek odpadnie i może się odkręcić, na napędach są stożkowe wypusty, albo gładkie stożki na kierownicy te

W Formuła 1 nie ma małych czynów i spraw. Jeśli chodzi o zwycięstwo na torze, zespół da z siebie wszystko i zainwestuje niesamowitą sumę pieniędzy.

Ten rok, ze względu na ostatnią 18-stkę, będzie najbardziej fenomenalny, gdyż w tym roku samochody nie będą tankowane. Oznacza to, że zbiornik zostanie napełniony nie tak jak poprzednio, ale dokładnie tyle, ile samochód potrzebuje, aby dotrzeć do mety.

W tym roku jedynym powodem udania się do mechanika będzie nic innego jak wymiana opon, ponieważ opony w Formule 1 są bardzo szybkie zużycie. Kiedy zawodnik udaje się do mechanika, traci czas, ponieważ jego rywale nie będą czekać, aż zmieni opony. Dlatego mechanicy pracują na najwyższych możliwych obrotach.

Co to jest zmiana kół w Formule 1

Gdzieś około 15 lat temu cała praca mechaników zajmowała nie więcej niż 15 sekund. Spośród nich do zatrzymania samochodu potrzeba było 7-9 sekund. Rekord czasu mechaników wyniósł 6 sekund. Jeśli pilot przyszedł zatankować, mechanikom może się nie spieszyć, ponieważ tankowanie to długi proces.

Na widzów formuły czeka w tym sezonie naprawdę ekscytujące przystanki. Jednemu zespołowi udało się zmienić opony w czasie krótszym niż 2 sekundy. To dość trudne! ponieważ jest to bardzo męczące.

Czego potrzebujesz, aby zmienić koła w 2 sekundy?

Najważniejsza jest zmiana technologii mocowania kół. W zwykłym życiu Koło samochodowe Są one przymocowane do osi za pomocą około 4-6 nakrętek, aby mocniej trzymać koło. Podczas gdy formuła wykorzystuje 1 nakrętkę na 1 koło. Jeśli jakikolwiek serwis powie Ci, że do mocowania musi użyć wszystkich 16 nakrętek, w przeciwnym razie koła spadną, możesz spokojnie podać im wzór, w którym na każde koło przymocowana jest tylko 1 nakrętka.

Aby odkręcić tę pojedynczą nakrętkę, użyj klucza, a nie, jak jesteśmy przyzwyczajeni, klucza francuskiego. Ale to nie wszystko. Możemy sobie wyobrazić, że z technologicznego punktu widzenia wszystko jest idealne, ale co z ludźmi?

Gdyby całą tę pracę w formule wykonała jedna osoba, zajęłoby to dużo czasu.

Nawet jeśli na 1 kole będzie 1 osoba to i tak nie da wyniku 2 sekundy. Tak naprawdę na turniejach formuły przy każdym kole stoją 3 osoby i każda z nich jest odpowiedzialna za swoje. Pierwszy odkręca nakrętkę, drugi bierze koło, a trzeci już stoi i trzyma nowe koło.

Okazuje się, że naszych mechaników trzeba nauczyć, jak to wszystko zrobić w 2 sekundy!

Przede wszystkim trzeba ich nauczyć gry zespołowej, gdy pierwszy nie zdążył jeszcze odkręcić, drugi powinien już sięgać po koło, a trzeci już przynosić nowe koło w tym momencie do samochodu. Każdy z nich musi być odpowiednio ustawiony, aby nie kolidował z drugim. W pobliżu 1 koła znajdują się 3 osoby, ale są 4 koła.

Pracownicy Wyścigi Red Bulla osiągnęli swój szczyt w olimpijskim centrum sportowym o nazwie Bisham Abbey, na ten trening wydano około pół miliona funtów, ale menadżer zespołu Christian Horner nie żałował wydania tak kolosalnej kwoty. Kiedy zespół dowiedział się, że nie będzie już tankowania, wybrał najlepszych z najlepszych i trenował ich przez całą zimę, każdego dnia przez niesamowitą liczbę godzin. Ale ten trening nie poszedł na marne, osiągnęli swoje 2 sekundy. Mechanicy zawsze byli znani z beznamiętnego zatrzymywania się, ale tym razem zespół zdecydował się przyjąć naukowe podejście. Jeśli stale obserwujesz, jak ludzie pracują i zmieniasz ich kolejność, możesz ostatecznie osiągnąć znaczące rezultaty. Ale jak mówią, nie każdy zespół będzie gotowy wydać taką kwotę na przygotowanie drużyny. I jak mówią, nie każdemu to potrzebne.

Dlaczego w Formule 1 nadal używa się kół o małej średnicy? Na jakie korzyści przyniosłoby przejście opony niskoprofilowe? Z jakich części składa się piasta koła i jak można zabezpieczyć koło za pomocą jednej nakrętki? Konsultant techniczny Marussia F1, Pat Symonds, odpowiedział na te i inne pytania w najnowszym numerze British F1 Racing…

Pat Symonds: „Trzynastocalowe koła i opony wysoki profil dziś wyglądają nieco staroświecko, jednak konstrukcja ta powstała już w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku, kiedy zespoły zaczęły eksperymentować z kołami o większej średnicy, a FIA zdecydowała się na wprowadzenie ograniczeń, uznając takie badania za stratę pieniędzy . Później same zespoły odmówiły wprowadzenia jakichkolwiek poprawek, ponieważ wymagałoby to rewizji prawie całego projektu samochodu.

Mała średnica kół z jednej strony komplikuje pracę na maszynie, z drugiej pod wieloma względami ją ułatwia. Przy tak wysokiej ścianie bocznej prawie 50% tłumienia pochodzi bezpośrednio od opon, co sprawia, że ​​geometria zawieszenia nie jest tak istotna jak w przypadku opon niskoprofilowych, dla których ekstremalna sztywność ścian bocznych wymaga precyzyjnego ułożenia opony opony na nawierzchni toru, a co za tym idzie, bardziej wyrafinowana konstrukcja wahaczy. Ponownie, większa średnica koła ułatwiłaby umieszczenie mechanizmy hamulcowe, a zespoły miałyby możliwość użycia większych hamulców i duży zasób– jednak w tym przypadku FIA musiałaby najpierw ustalić tę możliwość w regulaminie technicznym.

Pytasz, jakie korzyści wynikają z przejścia na większe koła z oponami niskoprofilowymi? Większe koła nie tylko dałyby samochodom więcej nowoczesny wygląd: Ułatwiłoby to inżynierom umieszczenie tam piast kół. Ponadto miałoby to poważny wpływ na zasadę działania opon i efektywność ich ogrzewania.

Zawodnicy często mówią o konieczności przyspieszenia opon. reżim temperaturowy. Można by pomyśleć, że mówimy o energii cieplnej uwalnianej podczas tarcia opony o nawierzchnię toru. Częściowo jest to prawda, ale w tym przypadku Nagrzewa się tylko zewnętrzna powierzchnia opony. Guma jest jednak dość dobrym przewodnikiem ciepła i stopniowo rozprzestrzenia się na osnowę opony, którą również należy podgrzać do wymaganej temperatury.

Jednak nagrzewanie samej osnowy osiąga się w większym stopniu z powodu odkształcenia opony. Gracze w squasha wiedzą, że aby piłka była bardziej giętka, należy ją uderzyć kilka razy, zwiększając w ten sposób jej temperaturę. Podobnie działa to w przypadku opon: deformacja następuje najpierw w wyniku toczenia się koła po drodze, gdy dolna część opony tworzy tzw. miejsce styku; a po drugie, z powodu uginania się ścian bocznych opony podczas pokonywania zakrętów. Gdyby opony były niskoprofilowe, to znacznie mniej by się odkształcały i mniej nagrzewały, co wymagałoby zupełnie innej gamy mieszanek - jednak nie jest to takie trudne do osiągnięcia.

Opony niskoprofilowe są mniej wymagające pod względem ciśnienia. Wyjaśnia to dwa czynniki: po pierwsze, sztywniejsza rama wymaga mniejszego podparcia powietrzem, a po drugie, sama objętość powietrza jest mniejsza, a wraz ze zmianą temperatury ciśnienie nie zmienia się tak znacząco. Zatem opony niskoprofilowe byłyby łatwiejsze w użyciu bez rozgrzewki niż obecne opony wysokoprofilowe.

Od opon przejdźmy do piasty kół. Piasta składa się z osi i łożysk umieszczonych w specjalnej obudowie. Przepisy wymagają, aby nadwozie było wykonane ze stosunkowo powszechnych stopów aluminium, które mogą zachować wytrzymałość i sztywność w wysokich temperaturach.

W poprzednich latach obudowy piast konstruowano najpierw ze stopów magnezu, które jednak nie charakteryzowały się najlepszą sztywnością, następnie ze stali, a jeszcze później z tytanu obrobionego maszynowo oraz z droższych litowo-aluminiowych i innych wyrafinowanych stopów. Obecne ograniczenia w stosowaniu takich materiałów są jednym z działań mających na celu zapobieganie rosnącym kosztom w Formule 1.

W połączeniu „łożysko – oś” obraca się sama oś, wykonana z tytanu lub stali stopowej o wysokiej wytrzymałości. Do osi przymocowany jest wielowypustowy stożek, do którego przymocowane jest włókno węglowe tarcza hamulcowa- przez ten stożek siła hamowania przenoszone na oś. Na końcu osi znajduje się specjalny gwint, na który jest ona nakręcana nakrętka koła. Koła napędzane są poprzez specjalne sworznie, które można albo przymocować do osi i wpasować w specjalne otwory w kole, albo odwrotnie - przymocować do samego koła i wpasować w otwory w osi.

System mocowania kół jest bardzo wyrafinowany. Kiedy czas postoju w pit stopie wynosi nieco ponad dwie sekundy, wszystko musi działać bez zarzutu, a konstrukcja nie może pozwalać na wyrównanie najmniejsze błędy. Oznacza to, że koło powinno natychmiast osadzić się na osi, a nakrętka koła powinna zostać dokręcona za pierwszym razem. Jednym z najnowszych trendów jest mocowanie nakrętki bezpośrednio do koła, gdyż w tym przypadku istnieje większe prawdopodobieństwo prawidłowa instalacja i mniejsze ryzyko zerwania gwintu.

Sam gwint ma średnicę 75 mm i jest starannie obrobiony w celu lepszego mocowania. Nowoczesne nakrętki do kół nie są sześciokątne, ale mają kształt zębaty: po dokręceniu zęby te są wkładane w specjalne rowki klucza udarowego.

Wreszcie system mocowania kół obejmuje specjalne urządzenia, zapobiegając zsunięciu się koła z osi w przypadku zgubienia nakrętki. Jak już widzieliśmy, nie zawsze działają zgodnie z wymaganiami.

Czy można powiedzieć, że koło to jedyny obszar samochodu, którego konstrukcja nie jest zdeterminowana wymogami aerodynamiki? Nie bardzo. Oprócz sztywności, która pozostaje kluczowym parametrem konstrukcyjnym, niezwykle istotna pozostaje kwestia zarządzania przepływem powietrza w tym obszarze. Wahacze, łączniki i popychacze są rozmieszczone tak, aby umożliwić aerodynamikom umieszczenie wszystkich tych licznych klap, które często widujemy na przewodach hamulcowych.

Ważny jest również przepływ wewnątrz koła, ponieważ od niego zależy nie tylko chłodzenie mechanizmów, ale także redystrybucja ciepła. Czasem trzeba skorzystać gorące powietrze, pochodzący z hamulców, do ogrzewania felgi i w rezultacie opony. Przeciwnie, jeśli guma się przegrzeje, do dysków można dostarczyć strumień zimnego powietrza. Ogólnie rzecz biorąc, droga przepływu przez koło może mieć znaczący wpływ na wydajność aerodynamiczną całego obszaru.

Kilka lat temu, zanim zakaz wszedł w życie, wszystkie samochody były wyposażone w stałe kołpaki, które umożliwiały wylot powietrza z koła w optymalnym miejscu. Obecnie takie technologie znów są aktualne - w szczególności Red Bull Racing i Williams włożyły wiele wysiłku w optymalizację przepływu w tym obszarze.

Ludzie często pytają, czy Formuła 1 używa tych samych łożysk kół, co samochody drogowe. Odpowiedź brzmi nie. W samochodach drogowych łożyska muszą odpowiadać parametrom produkowanych seryjnie modeli osi i tulei. Muszą także przejechać bez napraw do 160 tysięcy kilometrów, a ponadto ich koszt powinien być umiarkowany. Samochody Formuły 1 wykorzystują łożyska o większej średnicy, aby zapewnić całej konstrukcji maksymalną sztywność.

W takim przypadku tarcie powinno być minimalne: w tym celu zamiast kulek stalowych w łożysku stosuje się kulki ceramiczne. Kulki oddzielone są specjalnymi przekładkami zamontowanymi w taki sposób, że łożyska mają wystarczające napięcie wstępne, ale nie wykazują luzu przy wysokie temperatury. Każde łożysko kosztuje 1300 funtów, a w samochodzie jest ich osiem!

I wreszcie, z jakich materiałów wykonane są koła? Wykonane ze stopu magnezu, zapewniającego odpowiednią sztywność w wysokich temperaturach. Zespoły wolałyby używać włókna węglowego, aby zmniejszyć masę nieresorowaną, zwiększyć sztywność i zmniejszyć bezwładność, ale przepisy im na to nie pozwalają.

Teoretycznie opony Formuły 1 nie są aż tak pulchne – w języku znanym sprzedawcom i kupującym opony rozmiar przednich slicków będzie wynosił 270/55 R13, a tylnych – 325/45 R13. Dla porównania - w cenniku za opony drogowe Pirelli P Zero (niezwykle popularne wśród właścicieli supersamochodów) można spotkać w całkiem sporej liczbie wariantów o profilu 40-45. Ale jest jeden niuans: profil mierzymy jako procent „grubości” opony do jej szerokości i widzimy milimetry dzielące powierzchnię opony od krawędzi felgi. I w tym wskaźniku różnica jest zauważalna. Na przykład „grubość” tego samego Pirelli P Zero o wymiarach 225/45 R17 wyniesie około 100 mm, a tylne opony dla Formuły 1 - 165 mm. Czyli średnica opona wyścigowa będzie większa tylko o 4%, a jej „grubość” od razu będzie o 65%.

Koła o średnicy 13 cali też niezbyt rymują się ze statusem najbardziej prestiżowych i najbardziej drogie wyścigi na świecie - w końcu producenci samochodów noszą teraz takie buty i model budżetowy nie będą dopuszczone do ruchu drogowego (chyba że jakiś Ravon R2, dawniej znany jako Daewoo Matiza). Co więcej, w dziedzinie opon Formuła 1 od dawna nie jest już dekretem dla innych turniejów i kategorii wyścigów: prototypy sportowe w wyścigach długodystansowych, samochody elektryczne w turnieju Formuły E, czy potężne Audi i Mercedes z włókna węglowego w DTM mistrzostwo – wszyscy jeżdżą na 18-calowych kołach z cienkimi oponami. Dlaczego w wyścigach królewskich nadal trzymają się małych kółek i „pulchnych” opon?

Zeszłego lata firma Pirelli, obecnie monopolistyczny dostawca opon dla Formuły 1, opracowała eksperymentalnie „cienką” oponę na felgę o średnicy 18 cali. Podczas testów okazało się, że jest o dziewięć sekund na okrążeniu wolniejsza od zwykłej „puchniętej” opony.

Istnieje wiele możliwych odpowiedzi na to pytanie. Niektórzy twierdzą, że chodzi o chciwość: im „grubsza” opona, tym większy rozmiar logo można umieścić na ścianie bocznej - więc przed przesiadką opony niskoprofilowe ustawy producentów opon. Inni twierdzą, że Międzynarodowa Federacja Samochodowa w ten sposób pośrednio hamuje wzrost prędkości: mówią, że im niższa obręcz- im bardziej kompaktowe powinny być hamulce, tym mniej są skuteczne i tym mniej motywacji mają twórcy samochodów, aby uczynić je wyjątkowo szybkimi. Obie te wersje są typowo ludowe. Władze sportów motorowych nie muszą pokonywać tak trudnych tras – jeśli chcą ograniczyć skuteczność hamulców, mogą po prostu ustawić ich maksymalne rozmiary lub zabronić stosowania określonych rozwiązań i materiałów. Jeśli chodzi o wielkość logo, to Paul Hambry, szef programów wyścigowych Pirelli, wspomniał o tym aspekcie problemu raczej żartobliwie – i zrobił to podczas prezentacji… eksperymentalnego modelu. opony niskoprofilowe dla Formuły 1.

Bardziej bystre osoby przypominają nam, że nawet w mistrzostwach, w których postoje trwają krócej niż dwie sekundy, nie można po prostu wkręcić kół, które radykalnie różnią się rozmiarem od obecnych w nowoczesnych samochodach Formuły 1. Zacznijmy od tego, że jeśli średnica koła wzrośnie do 18 cali, komplet kół będzie ważył prawie 35 kg więcej niż obecnie (takie wyliczenia opublikował jakiś czas temu jeden z producentów opon). Co nie tylko wzrośnie masy nieresorowane- co twórcy szybkie samochody ogólnie rzecz biorąc, starają się unikać, ale także obciążenia skrzyni biegów. Poza tym nie można zapominać, że opony są w pewnym sensie elementem zawieszenia samochodu. Zwłaszcza opony „pulchne”, które są znacznie bardziej aktywne niż opony niskoprofilowe ze sztywną ścianą boczną, biorą udział w pochłanianiu impulsu podczas uderzenia w nierówności i rozprowadzaniu siła odśrodkowa z kolei (w obu przypadkach pełniąc rolę sprężyny). „Jeśli po prostu zamienisz jeden zestaw kół na inny, samochody będą po prostu machać ogonami jak samochody do driftu” – zasugerował Hirode Hamashima, który kiedyś kierował programem formuł marki Bridgestone. „Różnica w poziomie przyczepności na torze będzie więcej niż znaczące.”

Od czasu do czasu zespoły Formuły 1 tworzą wirtualne samochody – rodzaj fantazji o tym, jak to zrobić samochody wyścigowe będzie wyglądać za dwadzieścia lat (na zdjęciu projekt MP4-X zespołu McLaren). Warto zauważyć, że to wszystko samochody wyścigowe przyszłości są odziane w duże dyski kół z oponami niskoprofilowymi...

Z jednej strony głupio jest straszyć projektantów Formuły 1 wyzwaniami inżynieryjnymi: pozwól im Wystarczającą ilość pieniądze i zasoby - a za sześć miesięcy, nawet na kwadratowych kołach, samochód będzie jechał szybciej niż w ostatni piątek. Prawda jest jednak taka, że ​​we współczesnej Formule 1 starają się oszczędzać pieniądze i zasoby, gdy tylko jest to możliwe. Ale wciąż jest na co je wydać: przejście na hybrydę elektrownie zostanie ogłoszony, wtedy wysokość stożka nosowego będzie ograniczona - wystarczy mieć czas, aby się odwrócić. W tych warunkach niewielu projektantów będzie chciało dokonać poważnych zmian w konstrukcji zawieszenia, co z konieczności pociągnie za sobą konieczność „dokończenia” aerodynamiki, modernizacji hamulców i tak dalej, i tak dalej. Jednym słowem nie ma fatalnych powodów, które całkowicie wykluczałyby porzucenie „puchniętych” opon w dającej się przewidzieć przyszłości. A tej kwestii nie porusza się poważnie, bo i bez tego zarówno zespoły Formuły 1, jak i firma dostarczająca opony jako całość mają co robić i na co wydawać dostępne pieniądze.

P.S. AutoVesti nadal nie odpowiedziało na proste pytanie, które Cię osobiście interesuje? Następnie zostaw to pytanie w komentarzach. Jednak zanim to zrobisz, nie zapomnij sprawdzić materiałów zawartych w tej sekcji.