Co přesně musí být ve voze Formule 1 chlazeno?
Toho je hodně: chladit je třeba motorový olej a vodu, dále pak brzdy, elektroniku, hydrauliku KERS a případně i jezdec. V potaz je také třeba brát palivo a vzduch vstupující do motoru - ačkoliv pravidla jejich chlazení zakazují, jejich přívody musí být izolovány, aby se příliš neohřívaly, protože pak by docházelo ke snížení cenné výkonnosti.
Když se vůz F1 zahřeje, jaké teploty dosahují různé komponenty?
Neuvěřitelně vysoké. Motory jsou v F1 provozovány za mnohem vyšších teplot než u silničních vozidel: teplota vody může díky vysokému tlaku v chladicích systémech dosahovat 135 °C, zatímco olej může mít i 115 °C.
Brzdové kotouče jsou se špičkami kolem 1 200 °C (což odpovídá roztavené lávě) samozřejmě nejžhavějším dílem ze všech. Výfukové plyny však také mohou přesáhnout 1 000 °C, když opouštějí hlavy válců.
Otvory na zádi monopostů F1: vzduch použitý pro chlazení musí být z vozu odváděn efektivně
Co se stane, pokud chlazení není dostatečné?
Záleží na daném dílu. Kovy ztrácejí při vysokých teplotách hodně ze své pevnosti a pryskyřice zapouzdřující uhlíková vlákna může praskat. Motor může vybouchnout, pokud je teplota vody příliš vysoká, což rychle povede k selhání pístů. Pokud se příliš zahřeje motorový olej, lubrikační film se naruší a následuje podobné katastrofální selhání.
Při přehřátí může elektronika jednoduše vypnout. A stejně jako zastavení motoru, vede to také k poškození převodovky. Příliš horké brzdy mají tendenci se neuvěřitelně rychle opotřebovat.
Jak jsou chlazené motory?
Na chlazení motorů není nic neobvyklého. Používá se čistá vody protikorozními prostředky, pro chlazení vody a oleje se používají jednoduché hliníkové chladiče. Nejdůležitějším hlediskem pro chlazení je však vzduch proudící přes tyto chladiče. Specifická kapacita vzduchu je mnohem menší než kapacita vody či oleje, proto je proudění vzduchu kritické. Pro dosažení správných teplot se proto řídí jeho průtok.
Čím tedy více vzduchu, tím lépe?
Ne. Žel to není tak jednoduché, protože vzduch využitý pro chlazení navíc, ať už se jedná o motor, brzy či cokoliv jiného, vede ke snížení přítlaku či zvýšení odporu. Týmy budou proto vždy při chlazení zacházet k limitu - vše je v zájmu maximální aerodynamické efektivity tak horké, jak jen to je pro bezpečný provoz možné.
Vizualizace proudnic při optimalizaci chlazení motoru Renaultu
Je chlazení monopostu s KERSem problematičtější?
Ne tak docela. Ačkoliv je KERS třeba chladit, jeho požadavky nejsou vysoké. Vodní systém musí běžně odvést kolem 110 kW a motorový olej 100 kW tepla. To je dohromady dostatečné množství pro ohřev a dodávku teplé vody pro 12 domů průměrné velikosti. KERS naproti tomu pro chlazení baterií a motorku vyžaduje pouze 4 kW, což je zhruba tolik, jako hydraulického systému, a třetina požadavku na chlazení převodovky.