Řešení je na povrchu snadné, 0,5 m3 vzduchu ale stojí 3 desetiny
Vozy F1 jsou stavěny na to, aby fungovaly za vysokých rychlostí a vydržely vysoká přetížení, která je prověří do krajnosti - proto se ostatně řadí mezi ty nejpokročilejší závodní stroje současnosti. Mezi relativně snadné nepřátele se řadí horko, jež je zároveň jejich největší hrozbou.
Každý vůz má stanovenou určitou maximální provozní teplotu, při které může fungovat. Týmy ji mohou regulovat úpravou chladicí kapacity v závislosti na okolní teplotě. Pokud horko pod kapotou přesáhne určitou hranici, začínají se objevovat potíže. Kapaliny se stávají kritickým prvkem, vaří se brzdy a trpí motor i převodovka.
Řešení je relativně snadné - otevřít karosérii a zvýšit hmotnostní průtok čistého vzduchu přes chladiče. Vozy F1 při 300km/h rychlosti nasávají skrz chladicí otvory v průměru 5 m3 každou sekundu. To je však první výzvou udržení moderního vozu F1 v tom správném provozním rámci, protože jakékoli úsilí řídit chlazení vyžaduje oběti na straně aerodynamické výkonnosti.
Otevření karosérie pro průtok 0,5 m3 navíc stojí kolem 0,3 sekundy na kolo, protože vzduch je směřován k chladičům místo na zadní křídlo či pod auto a skrz difuzor, kde vytváří přítlak. Týmy proto musí nalézt to správné vyvážení mez chlazením a aerodynamickou výkonností, obzvlášť v případě obětování hrubé výkonnosti, která může dosahovat až sekundu na kolo u okruhů citlivých na aerodynamiku.
Vstupní otvory bočnic Ferrari SF70H | foto: Petr Hlawiczka / F1NEWS.cz / INCORP images
Příprava a simulace
Mapování požadavků na chlazení začíná v životním cyklu vozu brzy a návrh chladičů - jejich tvar i velkost - je úzce spojen s návrhem šasi. Pokud je tento úkol podceněn, ráno během chladných předsezónních testů v Barceloně brzy dochází na využití rozbrušovačky, jak se mechanici snaží vyřezat otvory v karosérii.
Týmy kvůli tomu před závodními víkendy pečlivě simulují požadavky okruhu na chlazení. Například Maďarsko, kde se bude závodit tento víkend, je úzké, pomalé a vyžaduje odlišnou úroveň chlazení než Monza se svými dlouhými rovinkami. Pro každou přidanou úroveň chlazení dochází ke ztrátě určité aerodynamické výkonnosti a tyto oběti se projevují v časech na kolo.
Kvůli boji s přehříváním s sebou týmy vozí na každý závod spoustu dílů pro případ, že by se objevily problémy vzniklé jednoduše po špatném vyhodnocení nastavení dle okolních teplot. Na vozech si můžete kupříkladu všimnout proměnlivého počtu otvorů v oblasti hlavy jezdce. Díly kolem kokpitu lze jednoduše vyměnit tak, aby nabídly odlišné úrovně chlazení, totéž platí pro zadní část krytu motoru a velikost výstupního otvoru pro ty nejnáročnější závody.
Otvor v karosérii podél kokpitu - díl lze snadno vyměnit a zvolit odlišnou úroveň chlazení | foto: Petr Hlawiczka / F1NEWS.cz / INCORP images
První trénink - co je třeba hlídat
Když nadejde čas prvního tréninku, týmy by už měly mít představu o tom, co očekávat, a svým jezdcům mohou poskytovat zpětnou vazbu týkající se případných problémů - například jestli brzdy dosahují vyšší teploty, než čekaly. V tomto okamžiku mohou piloti působit přímé rozdíly, když zkoušejí různé módy motoru nebo na rovinkách před brzděním dříve povolují plynový pedál (tzv. lift & coast), aby dostali teploty pod kontrolu.
Když vidíte, jak jedno auto vyjíždí z aerodynamického stínu vedle vozu, který jede těsně před ním, je to známkou toho, že se jeho pilot trápí s vysokou teplotou ve voze nebo s horkými brzdami.
Samotný teplotní management je uměním, protože týmy se snaží vyvážit chlazení mezi klíčovými komponenty čítající provozní kapaliny (voda pro chlazení motoru, převodovkový olej, hydraulika) či brzdy. U těch jezdí přesně na limitu, který dosahuje až 1200 °C - není tedy divu, že si piloti občas stěžují na přehřívání brzd.
Plnicí vzduch, tj. stlačený vzduch z turba, musí být také chlazen před tím, než se dostane do motoru, aby nedošlo k poškození komponent, ale k maximalizaci výkonu. Po zavedení KERSu do hry v roce 2009 a ještě více v roce 2014 s novou hybridní érou je třeba brát také v potaz regulaci teploty úložiště energie rekuperačního systému (ERS).
Pod kapotou vítězného Mercedesu F1 W08 EQ Power+ | foto: Petr Hlawiczka / F1NEWS.cz / INCORP images
Maďarsko a Mexiko jsou nejnáročnější, důvody se ale liší
Mezi největší výzvy z pohledu chlazení patří Maďarsko a Mexiko. U druhého jmenovaného je to dáno nadmořskou výškou, kde je nižší tlak a hustota vzduchu: nad 2000 m n. m. pouze 783,3 hPa.
To znamená, že chladiči prochází nižší hmotnostní průtok vzduchu k chladičům. Kvůli tomu musí kompresor motoru pracovat usilovněji - točit vyšší otáčky, což uvnitř vytváří vyšší teplo. A to si žádá dodatečné chlazení.
Maďarsko je odlišnou výzvou kvůli vysokým okolním teplotám vzduchu - průměr za posledních pět sezón dosahuje 32 °C, špička 35 °C - i kvůli samotné povaze okruhu. Klikatá, úzká trať není náročná na chod motoru, ale nedostatek dlouhých rovinek a hustý provoz způsobený nedostatkem příležitostí k předjíždění vedou k tomu, že se auta moc nedostanou na čistý vzduch, který ke svému chlazení potřebují.
K čemu může vést přehřátí, to hezky ilustroval Caterham Heikkiho Kovalainena v Singapuru před 7 lety | foto: Caterham F1 Team
K čemu vede přehřátí?
Jednoduše řečeno, ke ztrátě výkonnosti. Hezkým dokladem toho byl závod v Rusku, kde Valtteri Bottas dokázal vyhrát díky tomu, že jezdil vpředu na čistém vzduchu, zatímco Lewis Hamilton se stejným vozem Mercedesu se trápil s kolísáním teplot za rudým Ferrari Kimiho Räikkönena.
Když piloti na auto navíc příliš tlačí, může nakonec vypovědět službu - a často jde o efektní podívanou. Selhání řídicí elektroniky na obou Stříbrných šípech ve Velké ceně Kanady 2014 stálo Mercedes první a druhé místo: Hamilton musel odstoupit a Rosberg pomalým tempem svůj vůz dotlačil do cíle.
