nasze media Najnowszy numer MGN 09/2020

Tomasz Rożek

|

MGN 05/2009

dodane 07.04.2009 14:16

Pod maska i pod podłogą

Samochody Formuły 1 dopracowane są w każdym szczególe nie mniej niż rakiety kosmiczne.

Reguły, co może a co nie może znaleźć się „pod maską” bolidów F1, zajmują chyba grubą księgę. Określone jest wszystko. No, może prawie wszystko. I to „prawie” robi różnicę. Tuż przed startem w Grand Prix Australii (29 marzec – pierwszy wyścig sezonu 2009) w samochodzie BMW Sauber, w którym jeździ Robert Kubica, usunięto niewielkie „płetwy” w okolicy kokpitu. Podobno były nieprzepisowe. Ale to był dopiero początek. Zaledwie od kilku tygodni w samochodach F1 testowany jest tzw. KERS (Kinetic Energy Recovery Systems), czyli system pozwalający hamować rekuperacyjnie, czyli z odzyskaniem przynajmniej części energii hamowania. O co chodzi?

Hamowanie
… …to w zasadzie strata energii. A właściwie jej rozproszenie. Jadący samochód ma całkiem sporą energię kinetyczną. Tym większą, im szybciej się porusza. (Ekin = 1/2 mv2, gdzie m to masa obiektu a v to jego prędkość). Gdy pojazd musi zwolnić na zakręcie (v jest coraz mniejsze) albo z powodu jakiegoś zamieszania na jezdni (np. wypadku), jego energia kinetyczna zaczyna spadać. Ona oczywiście nie ginie, tylko zmienia swoją postać. W przypadku hamującego samochodu energia kinetyczna zamieniana jest głównie na energię cieplną. Mocno grzeją się systemy hamulcowe, nagrzewają się opony, ogrzewa się nawet nawierzchnia drogi. Niestety, energia cieplna z punktu widzenia kierowcy jest stracona. Nie da się jej z powrotem użyć. A gdyby energię hamowania zamienić na energię elektryczną i naładować nią akumulator? Prąd w samochodzie zawsze się przyda. W niektórych samochodach obok zwykłych silników spalinowych są montowane silniki elektryczne. Gdy „prądu z hamowania” jest wystarczająco dużo, silnik elektryczny włącza się automatycznie, a spalinowy wyłącza. W efekcie kierowca nawet nie wie, kiedy oszczędza paliwo. Ten system działa szczególnie dobrze właśnie wtedy, gdy samochód pali najwięcej, czyli podczas dynamicznej jazdy w mieście. Wracając jednak do bolidów F1. Od początku sezonu 2009 można w nich stosować systemy odzyskujące część energii z hamowania. Nie montuje się oczywiście drugiego, elektrycznego silnika, ale urządzenia, które przynajmniej na chwilę zmagazynują energię. KERS jest testowany także w bolidzie Kubicy. Testowany to dobre słowo, bo nie należy jeszcze do stałego wyposażenia samochodu. Z jednej strony pozwala zaoszczędzić na paliwie, czyli na czasie tankowania. Z drugiej strony urządzenie jest ciężkie, a to oznacza, że samochód nieco więcej spala. Całe zespoły mechaników każdej ze stajni wystawiającej swoje samochody sprawdzają więc, czy montowanie KERS rzeczywiście się opłaci.

Przyspieszenie
KERS to niejedyna nowość. Dyfuzory – trudne słowo i duży problem. Na treningach przed pierwszym wyścigiem nowego sezonu, niektóre zespoły (Brawn GP, Williams, Toyota) zastosowały większe, a właściwie nieco inaczej skonstruowane dyfuzory. Co to takiego? Dyfuzor w mechanice to po prostu kanał o zmieniającym się przekroju, w którym porusza się ciecz lub gaz. Ciśnienie we wnętrzu kanału jest mniejsze tam, gdzie jest on węższy (tam prędkość gazu jest większa), a większe w tym miejscu, gdzie się rozszerza (tam prędkość gazu spada). Ta zasada nazywa się paradoksem hydrodynamicznym. Dyfuzor w Formule1 to – w największym skrócie – urządzenie, które reguluje prędkość powietrza pod podłogą bolidu i pozwala mu szybciej jechać. Jak mają się obliczenia fizyków do rzeczywistości? W czasie treningów zespoły, które w swoich bolidach zastosowały zmodyfikowane dyfuzory, choć w poprzednich sezonach dużo słabsze, uzyskiwały kolosalną przewagę nad takimi legendami jak Ferrari, BMW Sauber czy McLaren. Różnica w czasach wynosiła nawet 0,5 sekundy! W efekcie szefowie wpadli w furię. Szef zespołu Renault uznał, że sprawę musi rozsądzić sąd. Przegrał. Zmodyfikowane dyfuzory mogą być stosowane z powodu luki w przepisach. Rekuperatory, dyfuzory, paradoks hydrodynamiczny – sporo trudnych słów jak na zwykły wyścig F1? Nieprawda. Formuła 1 to fizyka w czystej postaci. Tam, gdzie o sukcesie decydują ułamki sekund, kwestia kilkucentymetrowych owiewek kokpitu jest sprawą życia lub śmierci

« 1 »
oceń artykuł Pobieranie..

Najaktywniejsi użytkownicy

  • 2
    kawa
  • 3
    Mikotka
    ostatnia aktywność: 03.04.2020
    łączna liczba komentarzy: 44
  • 4
    Nacixxx
    ostatnia aktywność: 28.01.2020
    łączna liczba komentarzy: 7
  • 5
    kociaczek

Najwyżej docenione