Auto >> Automobiel >  >> Auto zorg

Hoe gaan Formule 1-auto's zo snel?

Formule 1 staat bekend om precisie, vaardigheid en vooral snelheid. Een moderne F1-auto kan in minder dan twee seconden van 0 naar meer dan 60 mph gaan en een topsnelheid van ongeveer 240 mph halen . Het gaat zo snel dat bestuurders 3,5 Gs ervaren, wat meer is dan astronauten meemaken tijdens de lancering van een spaceshuttle. (Het betekent ook dat, in theorie, een Formule 1-auto ondersteboven zou kunnen rijden als hij op topsnelheid gaat.)

Maar hoe gaan ze zo snel? Automodificatie is populair over de hele wereld , maar niemand kan zijn auto zo snel krijgen als een Formule 1-voertuig. Dit zijn de vijf elementen die F1-auto's zoveel sneller maken dan alles wat je thuis hebt.

Het ontwerp is aerodynamisch

Dit eerste verschil is visueel het meest voor de hand liggend:F1-ingenieurs bouwen auto's die zo aerodynamisch mogelijk zijn. Ze ontwerpen alles over een Formule 1-auto om de luchtweerstand te verminderen en downforce te genereren om stabiliteit en topsnelheid te garanderen.

Iedereen die naar een F1-voertuig kijkt, kan zien dat het breed, vlak en zo laag mogelijk bij de grond is. Bovendien zijn ze allemaal bedekt met een verscheidenheid aan vleugels, splitters en diffusers. Dat alles dient om de lucht over en rond de auto te leiden en met de lucht te werken in plaats van ertegen te vechten.

Je kunt elke auto beschouwen als de autoversie van een vliegtuigvleugel in de manier waarop hij de lucht manipuleert om de weerstand te verminderen. In plaats van iets te helpen om overeind te blijven, is het echter allemaal bedoeld om het voertuig naar beneden en dichter bij de banden te drukken. De nabijheid van de dingen die de auto voorwaarts vervoeren, geeft hem wat meer snelheid.

De banden hebben een ongelooflijke grip

Over de banden gesproken, ze zijn niet hetzelfde als uw typische commerciële opties . Formule 1-banden zijn speciaal ontworpen voor Formule 1-auto's. Teams kunnen kiezen uit zes soorten FIA-goedgekeurde banden. Er zijn verschillende soorten voor droge of natte raceomstandigheden en dit kunnen zachte, medium of harde rubberverbindingen zijn. (Wat er in deze verbindingen gaat, is een streng bewaakt industriegeheim.)

Tegenwoordig heeft de FIA ​​regels die stellen dat de banden tussen de 12 en 15 inch breed moeten zijn met vier groeven over de hele omtrek. Vóór deze regelgeving gebruikten teams slicks zonder profiel om het contact tussen de band en de baan te maximaliseren, maar een regelwijziging verminderde de snelheid door de bochten en verscherpte de concurrentie.

Nu er loopvlakken zijn in Formule 1-banden, profiteren natte banden hiervan en het ontwerp voert vocht weg van het wegdek, wat hen onderscheidt van droge banden.

Hoewel F1-banden de best mogelijke grip hebben, is er een afweging. Ze gaan meestal maar ongeveer 125 mijl mee, wat een van de weinige redenen is waarom ze midden in een race worden vervangen. Dit is anders dan de banden van een consumentenauto, die duizenden kilometers mee kunnen gaan.

De motor is krachtiger

Formule 1-voertuigen hebben een motor die ongeveer even groot is als die in een straatauto, maar hij is veel krachtiger. Dat komt omdat ze korte-slagmotoren gebruiken, vergelijkbaar met die in motorfietsen.

Waar de motorcilinder van een consumentenauto de vorm heeft van een buis van toiletpapier, ziet de cilinder van een F1-auto eruit als een hockeypuck. Door die vorm kan hij evenveel lucht en brandstof opnemen, maar met een "korte slag" voor de zuigers van de motor, wat zorgt voor meer efficiëntie.

De motor met korte slag, gecombineerd met de geavanceerde metalen die de Formule 1-teams gebruiken om hem te maken, zorgen ervoor dat de auto meer dan drie keer hoger en harder kan draaien dan een standaard auto.

Ze hebben speciale versnellingsbakken

Formule 1-auto's zijn semi-automatisch. Hun versnellingsbakken zijn geautomatiseerd, maar de bestuurder moet de koppeling gebruiken bij het starten en elke versnelling zelf inschakelen. Dat is waar een groot deel van de vaardigheid in het racen komt, in plaats van de auto het werk te laten doen voor de coureurs.

De versnellingsbakken zijn achter op het stuur gemonteerd, in plaats van naast de bestuurdersstoel. Hierdoor kan een bestuurder met zijn vingers schakelen in plaats van zijn handen van het stuur te halen.

Bovendien zijn de versnellingsbakken gemaakt van koolstoflegeringen en andere lichtgewicht materialen, waardoor ze aanzienlijk lichter zijn dan welke consumentenauto dan ook. De vermindering van het gewicht betekent een vermindering van de weerstand, waardoor sneller schakelen mogelijk is. In feite kan een F1-auto schakelen in slechts 0,005 seconden, 50 keer sneller dan een normale menselijke knipoog.

De remmen en KERS

Formule 1-auto's worden extreem heet als ze halverwege de race op topsnelheid rijden. Een typische cockpittemperatuur is 122 graden Fahrenheit, en de motor zelf is nog erger. Daarom zijn de remblokken gemaakt van materialen die bij extreem hoge temperaturen werken zonder te falen.

Die materialen houden de remmen ook zo efficiënt mogelijk, waardoor de bestuurder kan wachten om ze te gebruiken tot de allerlaatste seconde voordat hij een bocht neemt, waardoor de auto minder tijd heeft om te vertragen.

De remmen zijn, net als het chassis van de auto, aerodynamisch en ze bevatten koelkanalen, zodat er geen remvervaging optreedt, hoe warm het ook is. Dit komt zowel de auto zelf tijdens de race ten goede, als verhogen van de veiligheid van de bestuurder .

Elke kinetische energie die in een gewone straatauto gewoon warmte zou zijn geworden, wordt in plaats daarvan benut door het hybride kinetische energieterugwinningssysteem (KERS), dat vervolgens naar de aandrijflijn wordt geleid voor een extra 80 pk sterke vermogensboost wanneer dat nodig is.

Het is geen geheim dat Formule 1-voertuigen op alle mogelijke manieren zijn geoptimaliseerd. Daarom houden we zoveel van ze dat we de coureurs met enthousiasme volgen, Formule 1-teamkleding dragen , en leer alles wat ze ons zullen vertellen over het bouwen van de auto's. Maar als algemene regel is het het verschil in het chassisontwerp, de motor, de banden, de versnellingsbakken en de remmen die echt laten zien hoe Formule 1-auto's zo waanzinnig snel kunnen gaan.