Proč a jak týmy snižují váhu vozů? Dopad na výkonnost, výška těžiště a závaží

Petr Hlawiczka, 11. února 2014, 06:00 Google+

Technický ředitel Williamsu Pat Symonds pro F1 Racing popisuje, jak důležité je snižování hmotnosti v současné Formuli 1. Jaký dopad na časy na kolo mají kilogramy navíc, díky čemu se dá váha ušetřit a z jakého materiálu je závaží určené pro monoposty?

Počet komentářů:  29 komentářů (Poslední 12.02. 17:07) Napište svůj názor
Ferrari

Ferrari | foto: Scuderia Ferrari

Sdílejte článek

O váze se ve zprávách pravidelně hovořilo v souvislosti s vozy pro rok 2014. Proč je v této sezóně váha tak důležitá?
Pat Symonds: Mám-li být puntičkář, důležitá je vlastně hmotnost, jak na to poukázal Isaac Newton ve svém druhém pohybovém zákonu publikovaném v roce 1687. V něm uvedl, že hmotnost tělesa brání zrychlení.

Věřte nebo ne, vůz o pomyslné hmotnosti 650 kg bude na Interlagu vážit o 170 g méně než v Abú Zabí kvůli vyšší nadmořské výšce okruhu v Sao Paolu, která má vliv na gravitační tíhu působící na auto. K této změně u váhy dochází, i když se jeho hmotnost nemění.

Znamená to, že těžší auto zkrátka akceleruje pomaleji než to lehčí?
PS: Ano, a to nejen v kontextu klasického zrychlení z 0 na 100 km/hod. Závodní vůz vždy akceleruje v tom smyslu, že se jeho rychlost neustále mění. Tímto nemyslím jen stoupající  rychlost na rovinkách - ke změně rychlosti dochází také při brzdění a při průjezdu zatáčkami.

Abyste projeli zatáčkou, musí vůz změnit svou rychlost v bočním směru. Akcelerace je definována jako změna rychlosti v jakémkoliv směru - ať už jde o boční, podélný, vertikální či jakoukoliv kombinaci těchto tří.

Mohl bys vyjádřit dopad v čase na kolo?
PS: Pro předpovídání časů na kolo za různých podmínek používáme simulaci - díky ním můžeme odhadnout, jaký má na ně vliv hmotnost. Samozřejmě, že se odpověď bude trochu lišit pro každý okruhu v závislosti na povaze zatáček, ale dle hrubého odhadu 10 kg hmotnosti navíc vede ke zpomalení přibližně o 0,4 sekundy na kolo.

lotus
Pečlivá pozornost je věnována snižování neodpružené hmotnosti,
návrhované díly jsou velmi komplexní (foto: Lotus F1 Team)

Ale všechny vozy jsou určitě na minimální váhové hranici, takže na jejich váze až tak nezáleží?
PS: V určitém smyslu to je pravda a před nástupem KERSu bylo velmi jednoduché postavit vůz o minimální hmotnosti. Po zavedení KERSu s jeho těžkými bateriemi se to trochu ztížilo, ale určitě  nebylo nemožné dostat se na limit.

Důvodem, proč se o tom začalo více hovořit, jsou pohonné jednotky pro rok 2014, které jsou mnohem těžší než jejich předchůdci ze sezóny 2013. Najednou už není snadné dostat se na hranici minimální hmotnosti. Proto se nyní pozornost obrací k váze jezdců, jelikož jsou zahrnování do váhy vozů.

Když bylo relativně snadné dosáhnout váhový limit dříve, proč se kladl takový důraz na úsporu hmotnosti prostřednictvím složitých a spletitých návrhů?
PS: Protože existuje další faktor, který ovlivňuje výkonnost, a tím je výška těžiště. Jeho dopad není tak výrazný jako u samotné hmotnosti, přesto snížení těžiště o 10 mm vylepšuje časy na kolo přibližně o desetinu sekundy.

I když se zdá, že to není hodně, může to v kvalifikaci dělat rozdíl několika míst na roštu. Nejsnadnějším způsobem snížení těžiště je snížení hmotnosti dílů vozu, abyste získali design, který je pod váhovou hranicí, a pak váhu zvyšovat pomocí závaží, které v šasi umísťujete co nejníže.

Takže utrácíte obrovské částky na snížení hmotnosti, jen abyste ji mohli znovu zvýšit pomocí těžkých dílů?
PS: Ano. Zní to perverzně, ale ve skutečnosti tomu tak není, ačkoliv pohonné ústrojí má vlastně předepsanou výšku těžiště, aby se tyto rozpory eliminovaly.

Existovaly také doby, kdy jsme mohli závaží dávat na různá místa, abychom změnili zatížení předních či zadních pneumatik pro jejich lepší využití, ale v posledních několika letech jsme kvůli předepsaným pravidlům o tuto svobodu přišli.

Pravidla omezují rozložení hmotnosti - 46 % (+/- 0,5 %) jí musí připadat na přední nápravu (tj. nikdy ne méně než 314 kg vpředu a 369 kg - pozn. red.). K tomu došlo, aby se zabránilo drahým pokusům s divokými rozdíly ve vyvážení hmotností vozů.

kridlo
Wolframové závaží se umístťuje například doprostřed do předního křídla (foto: Sahara Force India)

Co používáte pro závaží?
PS: Používali jsme ochuzený uran, ale zdá se, ž e v těchto dnech se stal sociálně nepřijatelným. Nyní používáme spíše slitiny na bázi wolframu, které jsou o 50 % hustější než olovo, a je lze také snadněji umístit do úzkého prostoru v rámci vozu.

Jak potom snižujete hmotnost?
PS: No, nejlepším způsobem je eliminace součástí. Pokud neexistují, pak nemůžou být lehčí. To je možné díky integrací funkcí různých dílů - například držák může sloužit více než jen jednomu účelu.

Pokud se nějaké části nedokážeme zbavit, pak pečlivě analyzujeme zatížení a tlaky, které na ní působí, což designérům umožňuje optimalizovat návrh pro minimální hmotnost. Moderní techniky analýzy k tomu významně přispívají a zároveň pomáhají zlepšit spolehlivost.

Také používáme některé docela exotické materiály, jako jsou kompozity z uhlíkových vláken, které nabízejí vysokou pevnost a tuhost v poměru k hmotnosti. U kovových dílů využíváme ty nejlepší slitiny oceli, titanu a hliníku, a pak z nich při obrábění dostáváme každý gram - často za velmi vysokých nákladů.

Zašli jste někdy kvůli úspoře hmotnosti do extrémů?
PS: Vzpomínám si na jedno auto, na kterém jsem před mnoha roky pracoval. Kabely ve svazku byly tak tenké, že když jimi procházel proud k zadnímu světlu, tak zářily jasněji než to samotné světlo.

Loading...
 
Vytisknout

Diskuze: Proč a jak týmy snižují váhu vozů? Dopad na výkonnost, výška těžiště a závaží

Přidejte svůj názor

Počet komentářů: 29, poslední 12.02.2014 17:07 Vložte komentář

Zobrazeno posledních 29 komentářů. Vstupte do diskuze Vložte komentář

Související články

Doporučujeme

Další články

Aktuálně

Kovalainen, Heikki

Kovalainen vzpomíná: Na Hamiltona jsem neměl. Jakou sázku prohrál?

Lewis Hamilton během předsezonních testů v Barceloně

Mercedes bude před prvním závodem testovat v Silverstone, sveze se Bottas i Hamilton

Difuzor Ferrari

Omezení pravidel nekončí, na řadě jsou výfuky. Co se změní?

Carlos Sainz během předsezónních testů v Barceloně

Díry v rozpočtových stropech nahrávají McLarenu, stěžuje si Helmut Marko

Toto Wolff se raduje z vítězství obou Mercedesů v kvalifikaci v Maďarsku

Wolff vysvětluje, proč Mercedes nepodpořil návrh experimentálního závodního víkendu

Lando Norris s vozem Formule 3 v Zandvoortu

Norris se konečně dočká jízdy s monopostem - na dráze otestuje vůz F3

Claire Williamsová v Ázerbájdžánu

Trápení Williamsu? Schumacher mluví o nedostatečném vedení

Po startu Velké ceny Rakouska 2019

F1 konečně potvrzuje prvních 8 závodů sezóny 2020. Co bude následovat po Rakousku?

Autokláv pro zapékání dílů z uhlíkových vláken

Týmy se měsíc před prvním závodem pomalu vracejí do práce, Ferrari se daří s motorem

Fernando Alonso uvažuje o návratu do F1

"Fernando by posunul Formuli 1 na další úroveň," komentuje Domenicali možný návrat Alonsa

  • Pátek

    • 1. Trénink (11:00 - 12:30)
    • 2. Trénink (15:00 - 16:30)
  • Sobota

    • 3. Trénink (12:00 - 13:00)
    • Kvalifikace (15:00)
  • Neděle

    • Závod (14:10)

Průběžné pořadí šampionátu:

1. ALBON, 2. BOTTAS, 3. GASLY... Celé pořadí

dní | hod | min | sek

reklama

Doporučujeme

Surtees, John

John Surtees - Úspěšný i ve Formuli 1

Čtěte dále

Nejčtenější články

  1. Týmy se měsíc před prvním závodem pomalu vracejí do práce, Ferrari se daří s motorem

  2. "Fernando by posunul Formuli 1 na další úroveň," komentuje Domenicali možný návrat Alonsa

  3. Trápení Williamsu? Schumacher mluví o nedostatečném vedení

  4. Díry v rozpočtových stropech nahrávají McLarenu, stěžuje si Helmut Marko

  5. Omezení pravidel nekončí, na řadě jsou výfuky. Co se změní?

  6. Změní se formát závodního víkendu? Týmy o tom vážně uvažují

Fotogalerie

reklama

Zprávy odjinud