Forma 1

A versenyautók örök dilemmája

2019.09.18.

Forma 1-es cikksorozatom harmadik és egyben utolsó állomásához érkezvén az aerodinamika témakörébe teszünk egy röpke bepillantást. A gumiabroncs és a sebességváltó áttekintése után következzen az aszfaltos és gyors versenysport örök dilemmája, a légellenállás és a végsebesség harca. Tekintsünk néhány képet a 2016-os és 2017-es különbségekkel.

2018-ban (a képen) bonyolult volt az első szárny. 2019-re egyszerűbb és szerényebb lett

3. rész. Mint egy rossz házasság, teli van kompromisszumokkal a legtöbb iparág, az autóknál és a versenysportnál – ebben az esetben a Forma 1-nél - maradva: az egyenesben legyen gyorsabb az gépezet vagy inkább a kanyarokban szuperáljon jobban? Hiába a részegységenkénti legtökéletesebb megoldás, eltérő pályákon kell a lehető legtöbbet kihozni a csomagból, vagyis kompromisszumot kell kötni. És akkor beütnek olyan tényezők is, amelyek a mérnökök kedvelt ellenségei közé tartoznak, mint például az idő és a vezetői hozzáállás, amely nem minden határon túl továbbcsiszolgatott megoldásokat, hanem kézzel fogható eredményeket akar a lehető legrövidebb időn belül, amelyek csoportja eladható – vagy a sportág nézőinek vagy termék formájában vásárlóknak. Pedig micsoda öröm lenne naphosszat csak tökéletesítgetni valami jó ötletet... Hiába, a mérnöki munka szenvedély nélkül fabadkát sem ér.

Alulról - alacsony a nyomás a kék területeken, vagyis felülről nézve ellentetjük piros, vagyis van erő, ami lenyomja autónkat

A versenyautók könnyű és erős testéhez szándékosan nagy légellenállás tartozik. Ennek célja, hogy az alacsony tömeg és a nagy motorerő párosát kordában tartsa, pontosabban fogalmazva inkább segítse a hajtóerő átadását és a kanyarstabilitást, a közeg áramlását kihasználva. Az áramlás útjába kerülő elemekkel terelhető a levegő, s ezáltal magas (és ennek párjaként nyilván alacsony) nyomású területeket hozhatnak létre a mérnökök az autó körül, alatt, megteremtve a leszorítóerő ébredésének feltételeit.

Felülről

A versenyautók első szárnyának feladata az orr-rész lenyomása és a kerekeket kikerülő levegőáramlás létrehozása. Megfelelő leszorítóerő esetén a pilóta magabiztosan képes irányítani a gépezetet, a front rész viselkedése könnyen érezhető a kormányzáson.

Hátrébb haladva a kerékagy esetleges belső levegőgyűjtőit, valamint a lengőkarokat és a kormánytengelyt találjuk, elsődleges szerepükön túl alakjukban szintén az adott terület aerodinamikai elvárásaihoz optimalizálva – terelgetve a levegőt a kerék mellett a szélesedő kocsitest előtt.

Oldalról

A kocsitest esetlegesen fel lehet vágva, egy időben a kipufogógáz innen, kicsit szélebbről áramlott az autó alá. A széles padlólemez látható és alsó fele egyaránt meghatározó a leszorítóerőben ezen a fertályon. A pilóta feje fölött sebesen áramlik a levegő, innen kerül a motorba oxigén, kihasználva a jó áramlás nyújtotta nagyobb nyomást.

A hátsó szárnylapát állítható, meredeken nagyobb leszorítóerőt termel. A diffúzor kulcsfontosságú szereppel bír, és a szárnnyal együtt porszívó módjára képes a fart az aszfaltra tapasztani, előbbi alacsonyabb légnyomású területet létrehozva a far alsó végén.

A versenypályák támaszotta eltérő körülmények, más ívű és tempójú kanyarok végett a hátsó szárnybeállításokkal lehet játszani, ugyanakkor nem lehet egycsapásra orvosolni egy-egy versenygép aerodinamikai hibáit és félretervezéseit. Aki a lehető legnagyobb leszorítóerőre koncentrált a 2019-es szezonban, mint például a Mercedes, annak autója jobban működik. Hiába veszítenek az egyenesben, úgy látszik, a gumik felmelegítéséhez elengedhetetlen volt ez a fejlesztési irány, amely a végsebesség kárára megy, viszont összességében kifizetődőbb, mint például a Ferrari nagy végsebességű és kis leszorítóerőt termelő elgondolása.

Cikkem végén végül csak visszakanyordtunk a gumiabroncshoz, amely videlkedése határozza meg leginkább azt, hogy pilótánk, motorunk, futóművünk és aerodinamikánk valamilyensége mellett végül milyen erők is ébrednek összességében a jármű és az aszfalt között. A gumikezelés egyfajta királyi szerepben tetszeleg, s ez a terület számos csapatnak szemmel láthatóan nagy gondot okoz – a Ferrari mellett gondoljunk csak a Haas meglepő idei visszaesésére és panaszkodására, miszerint gondban vannak a lassú és a gyors tempóval is, hiába nyomják vagy nem nyomják a pilóták, a gumi vagy kihűl, vagy könnyen túlhevül és kopik... Ugyanakkor a Mercedes és a már a Red Bull is jól szerepel ezen a téren – az energiaitalosok évközbeni aerós fejlesztése javított az autó egyensúlyán, sikerült növelniük a leszorítóerőt.

Raikönnen elböffentése szerint továbbra sem könnyű előzni, hiába az áramlásra és leszorítóerő-termelésre kevésbé érzéken első szárnyak, gondolva arra a valóságos pillanatra, amikor üldözöttünk eltereli előlünk a levegőt, s noha egyenesben szélárnyékból könnyű kibújni, az első fékezésnél és kanyarnál továbbra is gondban vannak a pilóták a leszorítóerő hiányában.

Jelen írásból kiderül, micsoda szerepe van a nagy sebességű motorsportban az aerodinamikának, s végső soron ez a legfőbb kulcs a győzelem oltárához vezető kapuhoz, amely, az ajtót kinyitva, minden esetben csak a gumikezelés bonyolult és önző folyosóján érhető el.

Fotók: Simscale training

 

Az oldal fő támogatója

 

2020.07.09
Nem csak a modern szuperkocsik találhatóak a futballcsillagok „istállóiban”. David Beckham....
2020.07.09
Ramiro Zapata Kolumbiából küldte rajzát az Autós Nagykoalíció és az autoszektor.hu karikatúra....
2020.07.09
Gyulay Zsolt, a Hungaroring Sport Zrt. elnök-vezérigazgatója szerint nagyjából szeptember környékén....
2020.07.09
Kísérleti Motorgyártó Központ nagy tapasztalattal: tíz éve támogatja a győri Kísérleti Motorgyártó....
2020.07.09
A Bentley Motors Roóz Balázst jelölte ki azonnali hatállyal a vállalat új európai regionális....
2020.07.09
Akár háromszázharminchét kilométeres tisztán elektromos hatótáv (WLTP1-ciklus szerint). Nulláról....
2020.07.09
 Kia bemutatta EcoDynamics+ Hybrid 48V-os dízelelektromos hajtásláncát Ceed-sorozatban  ..
2020.07.09
A Magyar Suzuki Zrt. az Esztergomban gyártott Vitarát benevezte az Év Magyar Autója 2021 díjra, de....
2020.07.09
Különleges fényezéssel, átdolgozott belső térrel, tökéletesített vezetőtámogató technológiákkal,....
2020.07.09
Az elmúlt években jelentős mértékben fejlődtek és változtak az ipari szabványok és igények. Ezek....