Formel 1 Autoen - alles wat Dir iwwer si wësse musst
Inhalt
Formel 1 Autoen sinn déi kierperlech Ausféierung vun de leschte Fortschrëtter an der Automobilindustrie. D'Course kucken bitt déi richteg Dosis Opreegung u sech, awer richteg Fans wëssen datt déi wichtegst Saache vun der Streck passéieren. Innovatioun, Testen, Ingenieurskampf fir den Auto nach 1 km/h méi séier ze maachen.
All dëst bedeit datt de Rennen nëmmen e klengen Deel ass vun deem wat Formel 1 ass.
An du? Hutt Dir jeemools gefrot wéi e Formel 1 Auto gebaut gëtt? Wat sinn hir Charakteristiken a firwat erreecht et esou eng enorm Geschwindegkeet? Wann jo, da sidd Dir op déi richteg Plaz komm.
Dir wäert iwwer alles aus dem Artikel léieren.
Formel 1 Auto - Basis strukturell Elementer
Formel 1 ass ronderëm e puer Schlësselelementer opgebaut. Loosst eis jidderee vun hinnen separat betruechten.
Monocoque an Chassis
D'Designer vum Auto passen all Elementer op säin Haaptdeel - de Chassis, den zentrale Element vun deem de sougenannte Monocoque ass. Wann e Formel 1 Auto en Häerz hätt, wier et hei.
De Monocoque waacht ongeféier 35 kg a mécht eng vun de wichtegsten Aufgaben - d'Gesondheet an d'Liewen vum Chauffer ze schützen. Dofir maachen d'Designer all Effort fir och kritesch Kollisiounen ze widderstoen.
Och an dësem Beräich vum Auto gëtt et e Brennstofftank an eng Batterie.
Wéi och ëmmer, de Monokok steet am Häerz vum Auto aus engem anere Grond. Et ass do datt d'Designer d'Basiselementer vum Auto versammelen, wéi:
- fueren Eenheet,
- gearboxes,
- Standard Schleifzonen,
- Front Suspension).
Loosst eis elo op d'Haaptfroe goen: aus wat besteet eng Monocoque? Wéi funktionéiert et?
D'Basis ass en Aluminiumrahmen, d.h. Mesh, a Form e bëssen anescht wéi d'Honeycomb. Designers dann dës Frame mat op d'mannst 60 Schichten vun flexibel Kuelestoff Léngen Mantel.
Dëst ass just den Ufank vun der Aarbecht, well dann geet d'Monocoque duerch Laminéierung (600 Mol!), Loftsaug an engem Vakuum (30 Mol) a lescht Aushärtung an engem speziellen Uewen - Autoklav (10 Mol).
Ausserdeem bezuelen Designer grouss Opmierksamkeet op déi lateral Crumple Zonen. Op dëse Plazen ass de Formel 1 Auto besonnesch ufälleg fir Kollisiounen a verschiddenen Accidenter, an erfuerdert dofir zousätzlech Schutz. Et ass nach ëmmer um monocoque Niveau an huet eng extra 6mm Schicht vu Kuelestofffaser an Nylon.
Déi zweet Material kann och am Kierper Rüstung fonnt ginn. Et huet kinetesch Kraaftabsorptiounseigenschaften, also ass et och super fir Formel 1. Et gëtt och soss anzwousch am Auto fonnt (zum Beispill an der Headrest, déi de Kapp vum Chauffer schützt).
Dashboard
Just wéi de Monokok den Mëttelpunkt vum ganzen Auto ass, ass de Cockpit den Zentrum vum Monokok. Dëst ass natierlech och d'Plaz vu wou de Chauffer mam Gefier fiert. Dofir ginn et dräi Saachen am Cockpit:
- Fotell,
- Steierrad,
- pedalen.
Eng aner wichteg Feature vun dësem Element ass Dichtheet. Op der Spëtzt ass d'Kabine 52 cm breet - just genuch fir ënner dem Chauffer seng Waffen ze passen. Wéi och ëmmer, wat et méi niddereg ass, wat et méi schmuel ass. Op Been Héicht ass de Cockpit nëmmen 32 cm breet.
Firwat esou e Projet?
Aus zwee ganz wichtege Grënn. Éischt vun all, stellt déi enk Cab de Chauffer vill méi Sécherheet a Schutz géint Iwwerlaascht. Zweetens mécht et den Auto méi aerodynamesch a verdeelt Gewiicht besser.
Schlussendlech muss nach bäigefüügt ginn, datt de F1-Auto praktesch steierend ass. De Chauffeur sëtzt op engem Hang mat de Féiss méi héich wéi d'Hëfte.
Lenkrad
Wann Dir mengt datt d'Lenkrad vun der Formel 1 net vill anescht ass wéi de Lenkrad vun engem Standardauto, da sidd Dir falsch. Et geet net nëmmen ëm d'Form, mee och ëm d'Funktiounsknäppchen an aner wichteg Saachen.
Als éischt erstellen d'Designer e Lenkrad individuell fir e spezifesche Chauffer. Si huelen e Goss vu sengen geknackten Hänn, an dann op dëser Basis a berücksichtegt de Virschléi vum Rallyefuerer, preparéieren se d'Endprodukt.
Am Erscheinungsbild gläicht d'Lenkrad vun engem Auto eng e bësse vereinfacht Versioun vun engem Fliger Dashboard. Dëst ass well et vill Knäppercher a Knäppercher huet déi de Chauffer benotzt fir verschidde Funktiounen vum Gefier ze kontrolléieren. Zousätzlech ass et an der zentraler Deel e LED-Display, an op de Säiten sinn et Handle, déi natierlech net fehlen.
Interessanterweis ass d'Réck vum Lenkrad och funktionell. D'Kupplung a Paddel Shifters sinn am meeschten hei plazéiert, awer e puer Chauffeuren benotzen dëse Raum och fir zousätzlech Funktiounsknäppercher.
halo
Dëst ass eng relativ nei Erfindung an der Formel 1 wéi se eréischt am Joer 2018 erschéngt. Waat? Den Halo System ass verantwortlech fir de Kapp vum Chauffer an engem Accident ze schützen. Et waacht ongeféier 7 kg a besteet aus zwee Deeler:
- engem Titan Frame datt de Kapp vum Reider ëmginn;
- en zousätzleche Detail deen déi ganz Struktur ënnerstëtzt.
Och wann d'Beschreiwung net beandrockend ass, Halo ass tatsächlech extrem zouverlässeg. Et kann Drock bis zu 12 Tonnen widderstoen. Als Illustratioun ass dëst datselwecht Gewiicht fir annerhallef Bussen (je no Typ).
Formel 1 Autoen - Driving Elementer
Dir kennt schonn d'Basis Bausteng vun engem Auto. Elo ass et Zäit d'Thema vun den Aarbechtskomponenten ze entdecken, nämlech:
- Unhänger,
- Pneuen
- Bremsen.
Loosst eis jidderee vun hinnen separat betruechten.
Suspension bracket
An engem Formel 1 Auto sinn d'Suspension Ufuerderunge liicht anescht wéi déi vun Autoen op normal Stroossen. Éischtens, et ass net entwéckelt fir Fuerkomfort ze bidden. Amplaz soll et maachen:
- den Auto war prévisibel
- d'Aarbecht vun de Pneuen war passend,
- Aerodynamik war um héchsten Niveau (mir schwätzen iwwer Aerodynamik méi spéit am Artikel).
Zousätzlech ass d'Haltbarkeet eng wichteg Feature vun der F1 Suspension. Dëst ass wéinst der Tatsaach, datt während der Bewegung si grouss Kräften ausgesat sinn, déi se iwwerwanne mussen.
Et ginn dräi Haaptarten vu Suspension Komponenten:
- intern (inklusiv Quellen, Schockdämpfer, Stabilisatoren);
- extern (inklusiv Achsen, Lager, Radstützen);
- aerodynamesch (Rockerarm a Lenkungsausrüstung) - si sinn liicht anescht wéi déi virdrun, well se zousätzlech zu der mechanescher Funktioun Drock kreéieren.
Prinzipiell ginn zwee Materialien benotzt fir d'Suspension ze fabrizéieren: Metall fir intern Komponenten a Kuelestofffaser fir extern Komponenten. Op dës Manéier erhéijen d'Designer d'Haltbarkeet vun allem.
Suspension am F1 ass e zimmlech komplizéiert Thema, well wéinst dem héije Risiko vu Broch muss et strikt FIA Standarden erfëllen. Mir wäerte sech awer net hei am Detail op se ausschwätzen.
Reifen
Mir sinn zu engem vun den einfachsten Probleemer am Formel 1 Racing ukomm - Pneuen. Dëst ass e relativ breet Thema, och wa mir nëmmen op déi wichtegst Themen konzentréieren.
Huelt zum Beispill d'Saison 2020. D'Organisateuren haten 5 Zorte Pneuen fir dréchen an 2 fir naass Pisten. Wat ass den Ënnerscheed? Gutt, dréchen Streck Pneuen hu kee Fouss (hiren aneren Numm ass Slicks). Ofhängeg vun der Mëschung, markéiert den Hiersteller se mat Symboler vu C1 (haardsten) bis C5 (mëllst).
Spéider wäert den offiziellen Pneuleverandor Pirelli 5 Typen aus dem verfügbare Pool vun 3 Verbindungen auswielen, déi d'Equipen während der Course zur Verfügung stinn. Markéiert se mat de folgende Faarwen:
- rout (mëll),
- giel (mëttelméisseg),
- wäiss (haard).
Et ass bekannt aus der Physik, datt wat méi mëll d'Mëschung ass, wat d'Adhäsioun besser ass. Dëst ass besonnesch wichteg beim Corner well et de Chauffer erlaabt méi séier ze réckelen. Op der anerer Säit ass de Virdeel vun engem méi steife Pneu d'Haltbarkeet, dat heescht den Auto muss net esou séier an d'Këscht erofgoen.
Wann et ëm naass Pneuen geet, ënnerscheede sech déi zwou Zorte vu Pneuen haaptsächlech an hirer Drainagekapazitéit. Si hunn Faarwen:
- gréng (mat liichtem Reen) - Konsum bis zu 30 l / s bei 300 km / h;
- blo (fir staarke Reen) – Verbrauch bis 65 l/s bei 300 km/h.
Et ginn och bestëmmte Viraussetzunge fir de Gebrauch vun Pneuen. Wann zum Beispill e Chauffeur an déi drëtt Qualifikatiounsronn (Q3) weider geet, muss hien op de Pneuen mat der beschter Zäit an der viregter Ronn (Q2) ufänken. Eng aner Fuerderung ass datt all Team mindestens 2 Pneuverbindungen pro Course muss benotzen.
Dës Konditioune gëllen awer nëmme fir dréchen Streck Pneuen. Si funktionnéieren net wann et reent.
Bremsen
Bei breakneck Geschwindegkeete sinn och Bremssystemer mat der richteger Kraaft néideg. Wéi grouss ass et? Sou vill sou datt d'Bremspedal dréckt iwwerlaascht vu bis zu 5G.
Zousätzlech benotzen d'Autoen Kuelestoff Bremsscheiwen, wat en aneren Ënnerscheed vun traditionellen Autoen ass. Discs aus dësem Material sinn vill manner haltbar (genuch fir ongeféier 800 km), awer och méi hell (Gewiicht ongeféier 1,2 kg).
Hir zousätzlech, awer net manner wichteg Feature ass 1400 Belëftungslächer, déi néideg sinn, well se kritesch Temperaturen ewechhuelen. Wann se vun de Rieder gebremst ginn, kënne se bis zu 1000 ° C erreechen.
Formel 1 - Motor a seng Charakteristiken
Et ass Zäit fir dat wat d'Tiger am meeschte gär hunn, de Motor vun der Formel 1. Mol kucken aus wat en besteet a wéi en funktionéiert.
Gutt, zënter e puer Joer ginn Autoen mat 6-Liter V1,6 Hybrid turbocharged Motore ugedriwwen. Si besteet aus e puer Haaptdeeler:
- Verbrennungsmotor,
- zwee Elektromotoren (MGU-K an MGU-X),
- Turbocharger,
- Batterie.
Wéi vill Päerd huet d'Formel 1?
Motor Verdrängung ass kleng, awer loosst Iech net domm maachen. Den Drive erreecht eng Kraaft vu ronn 1000 PS. Den turbocharged Verbrennungsmotor produzéiert 700 PS, mat zousätzlech 300 PS. vun zwee elektresch Systemer generéiert.
Dat alles läit just hannert der Monocoque an ass nieft der offensichtlecher Roll vum Drive och e konstruktiven Deel. Am Sënn datt d'Mechanik déi hënnescht Suspension, d'Rieder an d'Gearbox un de Motor befestigen.
Déi lescht wichteg Element, datt d'Kraaft Eenheet net ouni kéint sinn Heizkierper. Et sinn der dräi am Auto: zwee grouss op de Säiten an eng méi kleng direkt hannert dem Chauffer.
Verbrennung
Wärend d'Gréisst vun engem Formel 1 Motor onopfälleg ass, ass de Brennstoffverbrauch eng ganz aner Saach. Autoen verbrennen haut ronn 40 l/100 km. Fir de Laie schéngt dës Figur enorm, awer am Verglach mat historesche Resultater ass et zimlech bescheiden. Déi éischt Formel 1 Autoen hunn esouguer 190 l/100 km verbraucht!
D'Reduktioun vun dësem schueden Resultat ass deelweis wéinst der Entwécklung vun der Technologie, an deelweis wéinst Aschränkungen.
D'Reegele vun der FIA soen datt en F1 Auto maximal 145 Liter Brennstoff an enger Course verbrauche kann. Eng zousätzlech Virwëtz ass d'Tatsaach, datt vun 2020 un all Auto zwee Flowmeter wäert hunn, déi d'Quantitéit u Brennstoff iwwerwaachen.
Ferrari huet zum Deel bäigedroen. D'Formel 1 vum Team huet gemellt groe Beräicher benotzt an domat d'Restriktiounen ëmgaang.
Endlech wäerte mir de Brennstofftank ernimmen, well et vum Standard ënnerscheet. Wéi eng? Éischt vun all, d'Material. Den Hiersteller mécht den Tank wéi wann hien et fir d'Militärindustrie géif maachen. Dëst ass en anere Sécherheetsfaktor well d'Lecke op e Minimum gehale ginn.
Gangbox
D'Thema Drive ass enk mat der Gearbox verbonnen. Seng Technologie huet sech zur selwechter Zäit geännert datt d'F1 Hybridmotoren ugefaang huet.
Wat ass typesch fir hien?
Dëst ass en 8-Vitesse, semi-automatesch a sequenziell. Zousätzlech huet et den héchsten Entwécklungsniveau op der Welt. De Chauffer ännert Gears a Millisekonnen! Zum Verglach, déi selwecht Operatioun dauert op d'mannst e puer Sekonnen fir déi schnellsten normal Auto Besëtzer.
Wann Dir zum Thema sidd, hutt Dir wahrscheinlech d'Spréch héieren datt et kee Réckgang an Autoen gëtt. Dat ass richteg?
Net.
All F1 Drive huet eng ëmgedréint Gang. Ausserdeem ass seng Präsenz am Aklang mat FIA Reegelen erfuerderlech.
Formel 1 - g-Kräften an Aerodynamik
Mir hu scho Brems-Iwwerlaascht ernimmt, awer mir kommen zréck op se wéi d'Thema vun der Aerodynamik entwéckelt.
D'Haaptfro, déi vun Ufank un d'Situatioun e bësse méi hell gëtt, ass de Prinzip vun der Assemblée vum Auto. Gutt, déi ganz Struktur funktionnéiert wéi en ëmgedréint Fligerfligel. Am Sënn datt amplaz den Auto opzehiewen, all d'Bausteng entstoen Downforce. Zousätzlech miniméiere se natierlech d'Loftresistenz während der Bewegung.
Downforce ass e ganz wichtege Parameter am Rennen, well et déi sougenannt aerodynamesch Traktioun ubitt, wat de Corner méi einfach mécht. Wat méi grouss ass, dest méi séier wäert de Chauffer de Tour passéieren.
A wéini geet den aerodynamesche Schub erop? Wann d'Vitesse eropgeet.
An der Praxis, wann Dir mam Gas fuert, ass et méi einfach fir Iech ëm den Eck ze goen, wéi wann Dir virsiichteg wier a dréckt. Et schéngt kontraintuitiv, awer an de meeschte Fäll ass et. Bei maximaler Geschwindegkeet erreecht d'Downforce 2,5 Tonnen, wat d'Risiko vum Ausrutscher an aner Iwwerraschungen beim Eck wesentlech reduzéiert.
Op der anerer Säit huet d'Aerodynamik vum Auto e Nodeel - eenzel Elementer kreéieren Resistenz, déi verlangsamt (virun allem op riichtaus Sektiounen vun der Streck).
Schlëssel aerodynamesch Design Elementer
Wärend d'Designer haart schaffen fir de ganze F1 Auto am Aklang mat der Basisaerodynamik ze halen, existéieren e puer Designelementer nëmme fir Downforce ze kreéieren. Et geet ëm:
- viischt Fligel - et ass déi éischt am Kontakt mat der Loft Flux, also déi wichtegst Saach. Dat ganzt Konzept fänkt mat him un, well hien all Resistenz ënner de Rescht vun der Maschinn organiséiert a verdeelt;
- Säit Elementer - si maachen déi haardsten Aarbecht, well se sammelen an organiséieren chaotesch Loft aus de virun Rieder. Si schécken se dann an d'Kühleinlassen an an de Réck vum Auto;
- Rear Wing - Sammelt Loftjets aus fréieren Elementer a benotzt se fir Downforce op der hënneschter Achs ze kreéieren. Zousätzlech (dank dem DRS-System) reduzéiert se d'Drauwen op riichter Sektiounen;
- Buedem an Diffusor - sou entworf fir Drock mat der Hëllef vun der Loft ënner dem Auto ze kreéieren.
Entwécklung vun technesch Gedanken an Iwwerlaascht
Ëmmer verbessert Aerodynamik erhéicht net nëmmen d'Leeschtung vum Gefier, awer och de Chauffer Stress. Dir braucht keen Expert an der Physik ze sinn fir ze wëssen datt wat méi séier en Auto an en Eck dréit, dest méi grouss ass d'Kraaft déi drop wierkt.
Et ass d'selwecht mat der Persoun déi am Auto sëtzt.
Op de Gleiser mat de steilste Béien erreechen d'G-Kräfte 6G. Ass et vill? Stellt Iech vir, wann iergendeen op Äre Kapp mat enger Kraaft vu 50 kg dréckt, an Är Halsmuskelen domat ausgoen. Dëst ass wat d'Coureuren konfrontéiert sinn.
Wéi Dir gesitt, kann d'Iwwerlaaschtung net liicht geholl ginn.
Ännerungen kommen?
Et gi vill Unzeeche datt eng Revolutioun an der Autosaerodynamik an den nächste Joeren stattfënnt. Vun 2022 un erschéngen nei Technologien op F1 Gleiser mam Saugeffekt anstatt Drock. Wann dat funktionnéiert, ass de verbesserten aerodynamesche Design net méi gebraucht an d'Erscheinung vun de Gefierer wäert dramatesch änneren.
Awer wäert et wierklech sou sinn? Zäit wäert weisen.
Wéi vill weit Formel 1?
Dir kennt schonn all déi wichtegst Deeler vun engem Auto an Dir wëllt wahrscheinlech wësse wéi vill se zesummen weien. No de leschte Reglementer ass de Minimum erlaabt Gefier Gewiicht 752 kg (inklusiv de Chauffer).
Formel 1 - technesch Donnéeën, dh Resumé
Wéi eng besser Manéier fir en F1 Autosartikel ze resuméieren wéi eng Auswiel vun de wichtegsten techneschen Donnéeën? Um Enn maachen se kloer wat d'Maschinn kapabel ass.
Hei ass alles wat Dir wësse musst iwwer en F1 Auto:
- Motor - turbocharged V6 Hybrid;
- Kapazitéit - 1,6 l;
- Motorleistung - ca. 1000 PS;
- Beschleunegung op 100 km / h - ongeféier 1,7 s;
- maximal Geschwindegkeet - et hänkt.
Firwat hänkt et vun den Ëmstänn of?
Well am Fall vum leschte Parameter hu mir zwee Resultater, déi duerch d'Formel 1 erreecht goufen. Déi maximal Geschwindegkeet am éischte war 378 km / h. Dëse Rekord gouf 2016 op enger riichter Linn vum Valtteri Bottas gesat.
Et gouf awer och en aneren Test, bei deem den Auto, gefuer vum van der Merwe, d'400 km/h Barrière gebrach huet, leider gouf de Rekord net unerkannt, well en net an zwou Heizungen (Op- an Opwand) erreecht gouf.
Mir resuméieren den Artikel op d'Käschte vum Auto, well dëst och eng interessant Virwëtz ass. D'Wonner vun der moderner Automobilindustrie (a punkto eenzel Deeler) kascht just iwwer $ 13 Milliounen. Denkt awer drun datt dëst de Präis ass ausser d'Käschte fir d'Technologie z'entwéckelen, an d'Innovatioun ass am meeschte wäert.
De Betrag deen un d'Fuerschung ausginn ass erreecht vill Milliarden Dollar.
Erlieft Formel 1 Autoen eleng
Wëllt Dir erliewen wéi et ass um Rad vun engem Auto ze sëtzen a seng Kraaft ze spieren? Elo kënnt Dir et maachen!
Préift eis Offer déi Iech erlaabt e F1 Chauffer ze ginn:
https://go-racing.pl/jazda/361-zostan-kierowca-formuly-f1-szwecja.html
