Formuła 1 to sport, w którym zwycięzcą jest ten, kto najszybciej rozwiąże problemy fizyczne. Przekładnia i aerodynamika to dwa filary, na których opiera się ta koncepcja inżynieryjna. Jeden przekazuje moc, drugi steruje przepływem powietrza. Jeśli popełnisz jeden błąd, otrzymasz bardzo drogi uchwyt na papier.
Zmień biegi z sześciu na siedem
Zadanie skrzyni biegów jest surowe w swojej prostocie: przejąć moc silnika i przekazać ją na tylne koła. Jest on sztywno przymocowany do tylnej części bloku cylindrów. Wewnątrz nadal będziesz mógł rozpoznać znajome elementy. Przenoszenie. Różnicowy. Wał napędowy. Ale zasady dyktują szczegółowe szczegóły.
Musi mieć co najmniej cztery biegi do przodu. Maksymalna liczba to siedem. Przez długi czas standardem były jednostki sześciobiegowe. Potem sport się zmienił. Siedmiobiegowe skrzynie biegów są obecnie normą. Jest też bieg wsteczny. Wydaje się to trywialne, dopóki nie spróbujesz wyjechać tyłem z pułapki żwirowej przy prędkości 200 km/h.
Skrzynia biegów jest połączona z mechanizmem różnicowym. Ten zestaw biegów umożliwia obracanie się tylnych kół z różnymi prędkościami, gdy obracana jest kierownica. Bez niego doszłoby do przebicia opon lub złamania półosi. Następnie mechanizm różnicowy jest łączony z wałem napędowym. Moc przenoszona jest na asfalt.
Zmiana biegów nie przypomina czynności, którą wykonuje się w codziennym samochodzie. Nie ma tu dźwigni typu H. Piloci podczas jazdy używają manetek zmiany biegów. Lewy płatek to redukcja. Prawy płatek rośnie. To jest szybkie. To pewne. To jest esencja mechaniczna, nawet jeśli wykonanie wydaje się elektryczne.
W pełni automatyczne skrzynie biegów są w koncepcji legalne, ale w praktyce zabronione. Systemy kontroli uruchamiania, które automatyzują przełączanie, są również nielegalne. Dlaczego? Kontrola kosztów i dążenie do doskonałości. Jeśli komputer potrafi doskonale zoptymalizować każdy przełącznik, pilot staje się pasażerem. Sport chce widzieć kierowcę, który będzie walczył z samochodem w każdym ułamku sekundy.
Skrzydła dociskane do ziemi
Aerodynamika definiuje samochód Formuły 1 w takim samym stopniu jak silnik. Przy dużej prędkości potrzebne są dwie rzeczy: niski opór powietrza i duży docisk. Maszyny są niskie i szerokie, aby przecinać powietrze. Ale trzeba je też przygwoździć do ziemi.
Skrzydła spełniają tę funkcję. Pojawiły się w latach 60-tych. Działają na tych samych zasadach co skrzydła samolotu. Z tą różnicą, że skrzydła samolotu wytwarzają siłę nośną, podczas gdy skrzydła Formuły 1 wytwarzają docisk. Siła ta utrzymuje samochód na torze w zakrętach. Inżynierowie stale dostosowują kąt przednich i tylnych skrzydeł. Szukają idealnej równowagi. Mniejszy opór oznacza większą prędkość na prostych. Większy docisk oznacza lepszą przyczepność na zakrętach.
W latach 70. inżynierowie Lotusa zdali sobie sprawę, że sam samochód może być skrzydłem. Opracowali podwozie, które wypompowuje powietrze spod samochodu. Pod dnem utworzyło się niskie ciśnienie. Samochód był dociskany. Nazywano to „efektem gruntu”. To było szybkie. To było również niebezpieczne. Samochody utknęły na torze. Piloci tracili kontrolę. Sport zakazał tej technologii. Obecnie przy projektowaniu dna obowiązują surowe zasady.
Dzisiaj podwozie powinno być płaskie od stożka przedniego do linii tylnej osi. Po tej linii inżynierowie mają większą swobodę. Większość ludzi używa dyfuzora. Jest to urządzenie skierowane do góry, umieszczone pod silnikiem i skrzynią biegów. Kieruje powietrze do góry i wyrzuca je z powrotem. Efektem jest wchłanianie. Dodatkowy docisk gratis.
Kontrola przepływu powietrza to wszystko. Płyty końcowe (płyty końcowe) znajdują się na krawędziach przednich błotników. Wychwytują powietrze i kierują je wzdłuż boku samochodu. Zapobiegają przedostawaniu się turbulentnego powietrza do części środkowej. Następnie są bargboardy (kanały powietrzne). Znajdują się one bezpośrednio za przednimi kołami. Wychwytują chaotyczne powietrze z opon. Przyspieszają to. Wyczyść strumień. Tworzy jeszcze większy docisk.
Rezultat jest oszałamiający. Całkowity wygenerowany docisk wynosi około 2500 kilogramów. Lub 5512 funtów. Masa samochodu wynosi około 750 kilogramów. Siła docisku jest ponad czterokrotnie większa od masy samego samochodu. Możesz pokonywać zakręty z prędkością, przy której samochód drogowy wypadłby z toru.
To tylko przenoszenie mocy i obsługa powietrza. Zawieszenie musi wytrzymywać przeciążenia. Hamulce powinny zatrzymać Cię przy prędkościach przekraczających Twoje możliwości fizyczne. Opony muszą zapewniać przyczepność. Przyjrzymy się im następnym razem.
