Технические вопросы

[Antonio_ch]

Я пока будут тут выкладывать, а то потом модеры скажут, что такая же тема в общении есть,... а там видно будет.

Вот вторая небольшая часть.

2. Двигатель/Топливо

2.1. Двигатель

2.2. Топливоснабжение

--------------------------------------------------------------------------------

2.1. Двигатель

Мотор F1 - наиболее сложный элемент всего болида, обладающий огромной мощностью и состоящий

примерно из 1000 деталей, что и делает его настолько дорогостоящей единицей. Невообразимое

количество оборотов (примерно 17,000 rpm) и колоссальные температуры вызывают проблему

надежности мотора.

Ниже представлены основные ограничения на двигатели, установленные FIA:

1. Объем двигателя не должен превышать 3000 см3

2. Двигатель не может иметь более 5 клапанов в одном цилиндре

3. Агрегатный наддув запрещен

4. Максимальное число цилиндров – 10

5. Нормальное сечение каждого цилиндра обязано быть круглым

6. Разрешены только 4-х тактные двигатели с поршенем возвратно-поступательного хода

7. Выхлопные системы, поддающиеся изменению длины, запрещены

8. Коленчатый вал должен быть сделан из стали или чугуна

9. Запрещено делать поршни, головки цилиндров и сам блок цилиндров из карбона или арамида.

На данный момент (2000г.) все моторы имеют 10-цилиндровую систему, которая обеспечивает от

750 до 850 hp (лошадиных сил). Цилиндры сделаны из аллюминиевого сплава. Для решения

проблемы внутренней инерции некоторых компонентов их изготовили из керамики. Эти материалы

настолько прочны, насколько требует этого конструкция мотора, и в то же время имеют

маленький вес; это означает, что для их разгона требуется меньше силы, что в свое время

идеально способствует низкой затрате горючего и высокой эффективности двигателя. Так же были

попытки использовать другой материл - бериллий, но его надежность оказалась небольшой, и

такой мотор не дал никаких улучшенных результатов. Во многих моторах F1 угол между блоками

(banks) составляет 70-80 градусов, однако команада Ferrari решила вернуться к старой

системе, где угол составляет 90 градусов, с целью уменьшения высоты мотора.

В 1998 году мотор Mercedes-Benz был возможно самым революционным двигателем. Но уже в 1999

Ford создали новый двигатель, который был легче на 25-30 кг, чем любой другой двигатель F1.

Единственная проблема, которая была у этого двигателя, - ненадежность. Благодаря этому

колоссальному сбросу веса, команда Stewart получила возможность добавить вес либо в зоне

передних колес, либо в зоне задних, что способствовало более легкому прохождению поворотов и

ускорению.

MERCEDES ILMOR FO110G (болид MP4/14)

Объем 2998 см3

Конфигурация 72 градуса V10

Количество цилиндров 10

Максимальное кол-во оборотов 17000

Внутренняя поверхность цилиндра и такт 91.00 x 46.09

Расположение и кол-во клапанов 2 распредвала на блок цилиндров и 4 на цилиндр

Блок алюминиевый сплав

Коленчатый вал стальной

Длина 590 мм

Ширина 546 мм

Высота 476 мм

Вес 107 кг

Зажигание TAG Electronic Systems

Кол-во эволюций за год 4

2.2. Топливоснабжение

Как всем известно, топливо попадает в двигатель из бензобака. В F1 бензобак (fuel tank или

'cell') сделан из двух слоев резины, нитрат-бутадиена, и наружного кевларового покрытия, для

предотвращения протечки. Бензобак F1 - как сумка, которая может деформироваться без

каких-либо повреждений под давлением, однако прикрепляется к монококу так, чтобы не мог

двигаться в момент перегрузок. Внутри бензобака находятся несколько секций, чтобы топливо не

плескалось, также имеется до трех насосов, поглощающих горючее до последней капли. С

постоянной интенсивностью топливо подается в насосы двигателя. Вокруг бака существует

определенная конструкция, которая не даст повредить бак в случае аварии. Объем бака FIA не

оговаривается и все команды используют различный, так например команда Jordan использует 135

литровый бак.

Топливо в F1 не отличается от обычного по своему составу, однако имеет другие пропорции. На

табличке справа вы видите соотношения составляющих топлива для болида F1, на левой,

соответственно, для обычного топлива. Конечно, эти пропорции не статичны, т.к. конструкторы

все время пытаются найти все более и более лучшие соотношения и метод "приготовления"

топлива.

10% Insurates 30% Insurates

10% Aromatics 15% Aromatics

30% Naphlenics 5% Naphlenics

50% Paraffinics 50% Paraffinics

Знать все о потреблении горючего болидом в процессе гонки очень важно для команд, хотя бы

для того, что бы рассчитывать дозаправки. При максимальной скорости, для преодоления

расстояния в 100 км, болиду потребуется 100 литров топлива. Во время же гонок, однако, на 1

км приходится примерно 0.6 - 0.67 литров топлива.

[Гость George_K]

шесть сотен на машине Ф-1??? Это нонсенс!!!

Pacific Ilmor образца 1994 года, около 620

[Moged]

Pacific Ilmor образца 1994 года, около 620

чего 620???

[Antonio_ch]

чего 620???

км/ч

********************************************************************************

*****

Третья часть.

3. Тормоза

3.1. Общие положения

3.2. Строение

3.3. Физика тормозных систем

--------------------------------------------------------------------------------

3.1. Общие положения

Одна из самых изумительных частей F1 - тормоза. Торможением можно сбросить скорость с 200 mph (миль в час) до 50 mph всего за 3 секунды. Такие возможности тормозов не менее важны, чем характеристики двигателя для прохождения круга за наименьшее время.

Болиды F1 используют тормозные диски как и обычные машины, однако эти диски сделаны так, что могут выдерживать температуру в 750 градусов (по цельсию), но после каждой гонки они приходят в негодность и требуют замены. Очень важный момент в торможении - это устойчивость болида на трассе, поэтому пилот регулирует баланс передней и задней силы торможения. Как правило, это соотношение составляет 60% передней тормозной силы к 40% задней. Такая настройка используется из-за того, что при торможении практически весь вес болида перемещается на переднюю его часть.

Существует две компании, производящие тормозные системы для болидов F1: AP Racing и Brembo. Дорогое производство тормозов исходит из того, что их делают на основе передовых технологий, используя карбон. Предпочтительное использование карбона возникает из-за двух параметров: 1) вес; 2) устойчивость к температуре (продолжительный нагрев, быстрое остывание).

--------------------------------------------------------------------------------

3.2. Строение

Как правило, более легкие(облегченные конструкции) суппорты тормозной системы оказываются вместе с тем менее жесткими, а это сопровождается глубоким ходом тормозной педали. Также это означает, что система менее эффективна в силу того, что слишком большое количество тормозной жидкости находится в постоянном движении. Рассматривая этот аспект, FIA запретила использование сверх легких материалов в тормозах, таких как Алюминий-Берилий. Однако решение выбора тормозов всегда остается за пилотом, который выбирает между жесткостью тормозов и весом болид (т.к. жесткость сопровождается увеличением массы тормозной системы).

Во время гонки, наиболее важные две характеристики тормозов - это температура и охлаждение. При разработке тормозных дисков очень важно сделать так, чтобы в момент торможения вся температура, образованная трением как можно скорее распределялась по всему диску, иначе же, если вся температура будет приходится исключительно на поверхность, то износ таких дисков будет колосальным и естественно такие диски непригодны для F1.

Это также относится и к тормозным поршням (те, что зажимают диск при торможении). Но здесь, поршни должны принять на себя всю температуру таким образом, чтобы как можно меньше нагревался сам суппорт. Если же суппорт нагревается сильно, то эта температура далее передается тормозной жидкости, что очень не желательно. При достижении кипения тормозной жидкости вся тормозная система выйдет из строя.

Крутящиеся диски охвачены специальным приспособлением - тормозным суппортом. В момент, когда пилот нажимает на педаль тормоза, тормозная жидкость впрыскивается в поршни внутри калипера, который приводит в движение тормозные колодки по направлению к дискам, что и заставляет колесо крутиться медленнее. Сами диски, как правило, имеют просверленные отверстия, позволяя воздуху проходить сквозь них, снижая температуру.

Основные цилиндры системы торможения, которые содержат тормозную жидкость как для передних так и для задних тормозов - к ним задние и передние тормозные системы подключены параллельно, так как в случае отказа одних тормозов, пилот все еще мог бы воспользоваться другими.

3.3. Физика тормозных систем

Мы рассматриваем нормальный тормозной диск с одним суппортом и двумя тормозными поршнями по обе стороны диска.

M = [(4mP) / 3] * [(R3 v r3) / (R2 v r2]

Где: P = эквивалентные силы за двумя тормозными поршнями с давлением (p);

M = тормозной момент;

m = коэффициент силы трения;

R = внешний радиус места контакта между диском и тормозными поршнями;

r = радиус этого же места.

[Mirrodin]

Сегодня на главной в одной из новостей прочитал следующее:

К примеру, директор GPDA (Ассоциации гонщиков) как-то сказал мне, что ездить на широких сликах безопаснее, потому что машину можно остановить быстрее. Я ответил, что даже я в состоянии с легкостью доказать, что все будет как раз наоборот: чем лучше сцепные свойства резины, тем тяжелее аварии.

Кто-нибудь попробует объяснить все подетальнее?

[rorri]

Сегодня на главной в одной из новостей прочитал следующее:

Кто-нибудь попробует объяснить все подетальнее?

это глухарь. скорость на широких колёсах будет больше в поворотах, если сорвёт машину в повороте то на гораздо большей скорости. насчёт тормажения-? незнаю(здесь время реакции пилота и работоспособность в данный момент тормозов поважнее в плане безопасности ).

возможно подрузамевалась точка торможения(в случае широких колес торможение будет жестче и в самый последний момент перед входом в поворот, и ошибиться очень легко)

вообще то канавки и сужение делалось :для снижения скорости f1 и зрелищности(обгонов)/

но как утверждает шумахер в интервью(про шосейные машины и автобаны)он считает что ограничение скорости не снижает аварии на автобанах)

скорость постоянно ограничивают в f1 взачёт уменьшения сцепления(резина+аэродинамика), мощности моторов. многие пилоты просто боялись ездить на монстрах.

к тому же перегрузки в поворотах

[Mirrodin]

это глухарь.

В смысле глухарь? Вообще понятно, что на сликах скорость в поворотах будет выше, но гонщик говорил, что машина на сликах эффективнее замедляется - но мне кажется, что там уже все равно...

вообще то канавки и сужение делалось :для снижения скорости f1 и зрелищности(обгонов)/

Чего-то не шибко канавки прибавляют зрелищности Зачем теперь обратно хотят все сделать?

но как утверждает шумахер в интервью(про шосейные машины и автобаны)он считает что ограничение скорости не снижает аварии на автобанах)

Что за интервью? Можно глянуть?

[Antonio_ch]

Сегодня на главной в одной из новостей прочитал следующее:

Кто-нибудь попробует объяснить все подетальнее?

В общих чертах тебе отвечу, выводы сам делай:

чем больше сила трения, тем лучше сцепление с дорогой.

Меняя один тип шин на другой получаем различное сцепление. Но шины, которые являются очень цепкими, не пригодны для гонок, по причине очень быстрого износа.

Чем мягче шины, тем большие скорости прохождения трассы доступны (к примеру, в повороте, в котором на жёстких шинах нужно сбрасывать ногу с педали газа, но зато без коррекции возможного срыва, на мягких шинах можно проходить поворот газ в пол, при этом присутствует некоторый риск и нужно всегда быть готовым к моментальной коррекции прохождения).

Так же под влянием боковых перегрузок в поворотах шины несколько деформируются, давая направление, чуть отличное от первоначального, и естественно, на более цепких шинах и деформация больше. И при прохождении поворота этот фактор становится особенно важным, его надо учитывать, так как изменяется весь угол поворота машины.

Хотя, может, тот человек имел в виду другие причины, но факт остаётся фактом, чем цепче шины, тем внимательней должен быть гонщик.

[rorri]

В смысле глухарь? Вообще понятно, что на сликах скорость в поворотах будет выше, но гонщик говорил, что машина на сликах эффективнее замедляется - но мне кажется, что там уже все равно...

впринципи срывает и на прямой во время торможения.

Чего-то не шибко канавки прибавляют зрелищности Зачем теперь обратно хотят все сделать?

ряд правил сделал сезон 2005 2006 интересным, команды подтянулиь к феррам.

наверое монополия притормозит развитие шин(скорости), да и шинники своими составами делают из колёс с канавками считай слик. все к канавкам привыкли, а впервые годы я ужасался этой неестественности

Что за интервью? Можно глянуть?

http://www.f1news.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=457962 в конце

[Mirrodin]

В общих чертах тебе отвечу, выводы сам делай:

чем больше сила трения, тем лучше сцепление с дорогой.

Меняя один тип шин на другой получаем различное сцепление. Но шины, которые являются очень цепкими, не пригодны для гонок, по причине очень быстрого износа.

Чем мягче шины, тем большие скорости прохождения трассы доступны (к примеру, в повороте, в котором на жёстких шинах нужно сбрасывать ногу с педали газа, но зато без коррекции возможного срыва, на мягких шинах можно проходить поворот газ в пол, при этом присутствует некоторый риск и нужно всегда быть готовым к моментальной коррекции прохождения).

Так же под влянием боковых перегрузок в поворотах шины несколько деформируются, давая направление, чуть отличное от первоначального, и естественно, на более цепких шинах и деформация больше. И при прохождении поворота этот фактор становится особенно важным, его надо учитывать, так как изменяется весь угол поворота машины.

Хотя, может, тот человек имел в виду другие причины, но факт остаётся фактом, чем цепче шины, тем внимательней должен быть гонщик.

Это я все прекрасно понимаю, но тут не об этом немного было.

впринципи срывает и на прямой во время торможения.

Не понял ход мыслей.

ряд правил сделал сезон 2005 2006 интересным, команды подтянулиь к феррам.

жаль а еще говорят, что ФИА действует заодно с Феррари! Если бы это было так, то катались бы мы сейчас на 12 цилиндровых моторах, которые у Феррари лучше всех получались

PS Что за глухарь?

[Dragon]

Зачем теперь обратно хотят все сделать?

Обратно , так как хотят с 2008г урезать аэродинамику , значит уменьшается прижимная сила .

А слики компенсируют часть пропавшей прижимной силы от уменьшения аэродинамических прибамбасов , но уже механическим путём , так как слики лучще держат . Притом грозились , передник колёса уменьшить , а задние увеличить в диаметре и размере .

[Antonio_ch]

Это я все прекрасно понимаю, но тут не об этом немного было.

Как раз об этом

Просто из всего мною сказанного и следует тот момент, что фактор аварийности увеличивается, из-за более высоких требований к пилотажу гонщиков. Это, что касается именно шин, поскольку есть ещё другие определённые факторы.

[vlad_krsk]

Народ вы случайно не в курсе какое сооношение будет в следующем сезоне, в шинах? имею ввиду соотношение Bridgestone/michelin

Вроде 11/0 по командам. Или я чего-то не знаю?

[GrayJ]

Вроде 11/0 по командам. Или я чего-то не знаю?

Точно так. Бомарше видимо не особо интересуется Ф1.

[Гость grgv]

Pacific Ilmor образца 1994 года, около 620

630, если быть точным.

[ХодОК]

А слики компенсируют часть пропавшей прижимной силы от уменьшения аэродинамических прибамбасов , но уже механическим путём , так как слики лучще держат . Притом грозились , передник колёса уменьшить , а задние увеличить в диаметре и размере .

В НАСКАРе сделали, вроде именно так - сначала разрешили аэродинамику, затем поменяли ее на шины...

А зачем размер колес менять - чтобы улучшить разгонные характеристики и ухудшить томозные?

[Mirrodin]

Притом грозились , передник колёса уменьшить , а задние увеличить в диаметре и размере .

Слышал, но этого не будет. А так было бы похоже на Ф1 70-х годов

Народ вы случайно не в курсе какое сооношение будет в следующем сезоне, в шинах? имею ввиду соотношение Bridgestone/michelin wink.gif

Вопрос недели! Хотя, может быть, это подколка такая - недаром там еще смайл стоит...

А зачем размер колес менять - чтобы улучшить разгонные характеристики и ухудшить томозные?

Если к этому приведет, то я ЗА - обгонов будет больше.

[Moged]

Ребят, а можно ссылку на то, что Пасифик разгонялся до 630 км/ч и при этом не падал с самолета.

Потому, как для разгона до таких скоростей необходим двигатель мощностью более 2000 кВт или 2800 л.с.

[Yugin]

Эдуард, а они разве про скорость 620 говорили?

[Moged]

Эдуард, а они разве про скорость 620 говорили?

"Шесть сотен ма машине ф-1??? Это нонсенс" - в тот момент речь шла о скорости

Ответ был про Пасифик 94 года (!!!) и 620

Я спросил: "620 чего?" т.к. эта цифра у меня больше ассоциировалась с л.с.

ответ был "км/ч"

Я вобщем не впонятках, но по "км/ч" это имхо загон какой-то

[ХодОК]

Потому, как для разгона до таких скоростей необходим двигатель мощностью более 2000 кВт или 2800 л.с.

А хватит? Стив Салин говорил, что для разгона дорожного автомобиля (более аэродинамичного чем формула) до 500 нужно 2000л.с., "ДизельМакс" разогнался до 540 с 1500л.с., но у него формы карандашные...

[slapa]

Кстати, если кто не знает, несколько статей по технике болида есть на нашем же сайте в разделе "Статьи" : http://www.f1news.ru/memuar/ Посмотрите там внизу в подразделе "Архивы".

[Antonio_ch]

4. Кокпит

4.1. Общие положения

4.2. Руль и педали

4.3. Сиденье пилота

4.4. Шлемы и костюмы

--------------------------------------------------------------------------------

4.1. Общие положения

Кокпит современного болида F1 - очень узкое пространство, при этом пилот должен чувствовать себя настолько комфортно, чтобы все его внимание было уделено исключительно гонке, в то время как он крепко привязан ремнями безопасности и постоянно испытывает перегрузки такие как 5g при торможении и 4g при поворотах. Каждая кнопка или переключатель, находящиеся в кокпите, должны быть расположены наиболее близко и удобно к пилоту, так как из-за тугих ремней безопасности пилот имеет очень ограниченную подвижность. Также кокпит сжимает пилота сам по себе, поэтому некоторые пилоты даже одевают наколенники (Coulthard, например). Разработчики постоянно пытаются снизить центр тяжести болида, и так как сам болид весит около 600кг, а человек примерно 70кг, то пилот составляет важный фактор распределения массы. Это как правило означает, что пилоту приходится буквально лежать, а не сидеть, как привык обычный водитель.

Пилот "сидит" низко, и видимость резко ослабляется. А пилоты низкого роста могут видеть вообще только в зоне, находящейся выше передних колес. Так, например, во время подъезда к пит-стопу болида, вы можете наблюдать одного из механиков, специально держащего руку над местом, где должны находится передние колеса при остановке. Зеркала заднего вида должны быть отстроены под углом, который позволит видеть трассу сквозь задние антикрылья, но большинство пилотов отстраивают их так, что в основном все что они видят, - это задние колеса.

Вокруг шеи пилота находится съемный подголовник. Это приспособление было впервые продемонстрировано в 1996 году и служит для защиты шеи при сотрясениях болида или при авариях.

4.2. Руль и педали

В 1996 г. Ferrari представили новый, "изощренный" руль, со встроенным монитором, на котором отображается абсолютно вся информация, которая ранее была видна только на приборном щитке. С тех пор эта идея была поддержена командами и развивается до сих пор.

Руль сделан из карбона и покрыт замшей. Из-за маленького кокпита, чтобы сесть или вылезти из болида, руль должен быть снят. Отсоединяется руль маленькой защелкой за ним. На самом руле находятся различные кнопки для переключения информации на мониторе или выставления установок. Например: включение задних огней, установка ограничения скорости, выключатель радиопереговорного устройства, аварийные включатели, кнопки регуляторов: сйепления, бензосмеси, электронного акселератора, дифференциала, баланса тормозов и пр.

С тыльной стороны руля находятся рычажки переключения скоростей. У всех пилотов, кроме Жака Вильнева, левый служит для переключения скорости на более низкую передачу, а правый, соответственно, - на следующую. Жак Вильнев использует только правую руку для переключения скоростей. при нажатии рычажка от себя он повышает передачу, при нажатии на себя - понижает. Ниже рачагов переключения скоростей находятся два рычага выключения сцепления, хотя оба выполяют одну и ту же функцию. У Вильнева такой рычаг слева.

Педали в F1 обычно разрабатываются под каждого пилота в отдельности. Например некоторые используют большую педаль тормоза и маленькую газа, другие предпочитают такие педали, когда ноги полностью зафиксированы. Большинство используют левую педаль как тормозящую и имеют всего две педали. в то время те, кто используют правую педаль для тормоза имеют еще специальное пространство для "отдыха" левой ноги.

4.3. Сидение пилота

Сидения в F1 делаются опять-таки для каждого пилота индивидуально под форму тела. Оно делается по специальным технологиям так, что принимает полное очертание спины пилота. Такие сидения можно легко перемещать из одного болида в другой. Ремень безопасности по сути дела состоит из 5 ремней, как у пилота военного самолета. Когда пилот садится в болид, то закрепить их ему помогает махеник, т.к. сам проделать эту операцию он не может, в силу ограниченности движений, но отстегнуть их в нужный момент не составляет труда. Во время аварии, эти ремни безопасности натягиваются сильнее, чтобы пилот не ударился о руль болида.

4.4. Шлемы и костюмы

Шлем в F1 в основном для безопасности, а не для индивидуальности пилота. Их делают из спецального легкого прочного материала, и они проходят тесты на прочность, так же как и сами болиды. Каждый шлем стоит около 1500, уже раскрашенный и со встроенным радио. Проблема создания шлема заключается в том, что он должен быть в одно и тоже время очень прочным и, главным образом, легким, т.к. при поворотах(да и при любых нагрузках) тяжелый шлем будет сильно давить на шею. Как правило шлем весит 1.25 кг и выполнен из стекловолокна. Оббивка внутри шлема сделана из полистирола с подкладкой из номекса. "Стекло"(или, если хотите, маска) на шлеме предназначено для препятствия попадания посторонних предметов в шлем. Толщина такого "стекла" примерно 3мм. Также возможно вы замечали, что из левой стороны шлема идет трубочка, она предназначена для того, что бы пилот мог пить во время езды. При нажатии определенной кнопки, вода подается в шлем и пилот может позволить себе утолить жажду.

Костюм делается из 3-4 слоев термостойкого волокна (ароматического полиамида) и является огненепроницаемым. Он дает пилоту максимум 30 сек. что бы тот вышел из зоны огня. Ботинкии и перчатки тоже выполнены из этого материала. На перчатках в районе ладони нашит слой замши, или кожи, для удобного управления рулем. Ботинки же имеют тонкий мягкий слой резины на подошве, для лучшего ощущения педалей. Вся экипировка проходит тесты в FIA. Одежда пилота должна выдерживать температуру в 800 С по крайней мере в течение 12 секунд. Шлем гонщика должен выдерживать температуру в 790 С в течение 11 секунд, а так же нагрузки в 300 g, в том числе при столкновении с острыми предметами. И наконец, стекло шлема не должно быть повреждено предметами, летящие со скоростью 500 км/час.

[Moged]

А хватит? Стив Салин говорил, что для разгона дорожного автомобиля (более аэродинамичного чем формула) до 500 нужно 2000л.с., "ДизельМакс" разогнался до 540 с 1500л.с., но у него формы карандашные...

ну я просто взял совсем оптимистичные данные. Если брать более близкие к жизни, то цифра вырастает до 2500 кВт или 3570 л.с.

Просто сложно сказать в какой конфигурации авто ф-1 пойдет брать такие скорости.

Кстати не забывай, что при меньшем Сх у дорожного авто у него куда больше площадь максимального сечения

[Славец]

ну я просто взял совсем оптимистичные данные. Если брать более близкие к жизни, то цифра вырастает до 2500 кВт или 3570 л.с.

Просто сложно сказать в какой конфигурации авто ф-1 пойдет брать такие скорости.

Кстати не забывай, что при меньшем Сх у дорожного авто у него куда больше площадь максимального сечения

А что, у него тоже открытые колеса?