Все о Formula 1

[_vital_]

Вот решил после совместного просмотра Гран-при Великобритании найти и выложить инфу что да как в формуле

[_vital_]

Начнем по-порядку.
Двигатель
В Формуле-1 используются четырёхтактные V-образные восьмицилиндровые двигатели без наддува с углом развала цилиндров 90°. Объём двигателя не должен превышать 2.4 литра. Максимальный диаметр цилиндра - 98 мм, что подразумевает минимальный ход поршня в 39.7 мм. В каждом цилиндре используется по два впускных и два выпускных клапана. Минимальная масса двигателя составляет 95 кг.
Системы предварительного охлаждения воздуха запрещены. Также запрещено подавать в двигатель что-либо, кроме воздуха и горючего. Впуск и выпуск изменяемой геометрии также запрещены. Каждый цилиндр может иметь только одну форсунку для впрыска топлива и только одну свечу зажигания.
Блок цилиндров и картер двигателя должны быть выполнены из сплавов алюминия. Коленвал и распредвалы должны быть сделаны из стали или чугуна. Толкатели клапанов должны быть выполнены из сплавов алюминия, а сами клапаны - из сплавов на основе железа, никеля, кобальта или титана. Использование карбона и композитных материалов при производстве блока цилиндров, головки блока и клапанов запрещено.
Для запуска двигателя на пит-лейн и на стартовой решётке используется внешний стартёр (отдельное переносное устройство, не устанавливаемое на машину).
В настоящее время также налагаются ограничения на смену моторов каждым гонщиком на своём болиде: один установленный двигатель должен пройти два Гран-при (как квалификацию, так и гонку). Исключение из этого требования одно - если гонщик не финишировал в Гран-при, он имеет право на следующем Гран-при воспользоваться новым двигателем (для которого снова включается требование использовать на двух Гран-при). Нарушение требования (досрочная смена моторов) ведёт к перемещению гонщика на стартовой решётке на десять позиций назад, т. е. стартовать он должен позже. В сезоне 2008 года допускается одна внеплановая замена двигателя, которая не будет караться штрафом в десять позиций на стартовой решетке.
С 2007 года действует правило замораживания мотора до 2010 года. Должен быть использован мотор, который команда использовала на двух последних гонках 2006 сезона. Так же двигатель ограничен до 19 000 оборотов в минуту.

[_vital_]

Трасмиссия

Сцепление

Сцепление закреплено между двигателем и коробкой передач и напрямую связано с двигателем. Сцепления могут использоваться при температуре свыше 500 градусов. Такие сцепления работают на электрогидравлике и могут весить до 1,5 кг.

Маленький вес позволяет быстро переключать передачи за счёт низкой инерции. Пилотам нет необходимости использовать сцепление вручную, за исключением процедуры старта. Когда им требуется сменить передачу, пилоты просто переключают рычажок, находящийся за рулевым колесом. Бортовой компьютер автоматически снижает обороты двигателя, используя сцепление и изменяя передачу.

Коробка передач

Коробки передач в болидах отличаются от коробки передач в обычных автомобилях тем, что здесь они полуавтоматические и не имеют никакого синхронизатора. Коробка передач в болидах последовательна и её работа больше похожа на коробку передач в мотоциклах. Нехватка синхронизатора заставляет бортовую электронику сопостовлять скорость двигателя со скоростью коробки
каждый раз при изменении передачи.

Каждая команда создаёт свою коробку передач. Большинство машин имеет 6 передач, хотя в современных болидах уже используется 7.

Семь скоростей разработаны для двигателей узкой полосы мощности, что бы они могли расходовать эту мощность оптимально. Коробка передач присоединена к двигателю сзади с помощью 4 или 6 высокопрочных болтов. Контроллер задних колёс крепится к коробке напрямую, что позволяет сохранить вес задней части болида. Коробка должна быть сверх-прочной, и поэтому обычно она делается из магния. Минарди была первой командой, которая создала свою коробку из титанового сплава в 2000 году, выиграв тем самым 5 кг веса по сравнению с магнием. За этим примером последовала и Ferrari, а затем и другие команды.

Отношения используются единожды и регулярно подвергаются замене.

Передаточное отношение – очень важная часть настройки автомобиля, которое изменяется для каждой трассы. Команды выставляют последнюю передачу так, что бы скорость болида достигала предела только в момент окончания прямой. Первая же передача нуждается в правильной регулировке для того, что бы предать машине нужное ускорение на старте. После этих манипуляций настроить остальные скорости не составляет труда.

Болиды F1 имеют заднюю передачу, вопреки мнению новичков. Но она была выполнена так, что ей почти не приходиться пользоваться. Большинство команд устанавливают модуль задней передачи рядом с основной коробкой, что бы понизить вес второй.
Каждая смена передачи контролируется компьютером и занимает от 20 до 40 милисекунд

Дифференциал

Что бы заставить задние колёса вращаться на разных скоростях, в болидах F1, как и во всей моторизированной технике, используются дифференциалы. Чем жестче диффиренциал, тем стабильнее ведет себя машина и меньше изнашивается резина, если же позволить вращаться колесам с чуть разной скоростью, умелый гонщик сможет преодолеть поворот быстрее.
Болиды используют ограниченные дифференциалы, что бы избежать заносов, в отличие от свободных дифференциалов легковых машин. Такая система ограниченных дифференциалов использует трение в отношении между двумя скоростями колёс.
Электро-гидравлическая система помогает удержать болид от заноса при заходе в поворот.

Взято с http://www.autotrace.ru/

[_vital_]

Топливо
В качестве топлива двигателей в машинах Формулы-1 используется бензин. Большинство команд получает топливо бесплатно от своих технических партнеров, обычно от мировых поставщиков нефти и нефтепродуктов. Топливо (в данном случае бензин) это жидкость, которая при смешении с кислородом подается в цилиндры, после чего, воспламеняясь, взрывается и толкает поршень вниз. Чем лучше топливо, подаваемое в цилиндры и чем больше взрывоопасных частиц на кубический сантиметр (cc) в нем, тем большую мощность можно получить на одном количестве топлива, либо использовать меньше топлива при одной и той же мощности.
Все было бы очень легко, если бы не некоторые ограничения. Интернациональная Спортивная Автомобильная Ассоциация (Federation Internationale de l'Automobile-FIA) установила ограничения на: Октановое число, содержание кислорода и азота и плотность. Бензин так же не может содержать каких-либо иных компонентов, помимо тех, которые используются в бензине на обычных АЗС. Эти параметры основаны на постановлении Европейского Парламента для коммерческого топлива 2000 года. Благодаря математической модели для предсказания мощности и конечных показателей бензина, топливо может быть приготовлено для повышения мощности машин в условиях, описанных FIA.

Спецификации
К концу семидесятых, были установлены спецификации на высоко-октановый бензин, продаваемый во Франции, Италии, Германии и Англии. Использовался бензин с RON101 (дорожное октановое число 101) с допуском до RON102. Когда этот бензин исчез из продажи, командам разрешили изготавливать специальное топливо. Что, естественно, привело к огромным отличиям от обычного бензина.
К концу восьмидесятых ограничения остались в пределах RON102. Однако были добавлены ограничения на содержание кислорода и натрия (2% в обоих случаях). Шли годы, появлялись новые ограничения, такие как: давление пара, плотность, содержание бензола и свинца. В 1992 году, FIA решила запретить использование различных добавок в топливе, которые невозможно найти в бензине на обычной бензоколонке.
Сегодня, FIA приняла те же ограничения на бензин, которые принял Европейский Парламент для обычного бензина, продаваемого в Европе.

Топливный бак
Болиды Формулы-1 используют деформируемые топливные баки, сделанные из высокопрочного кевлара, что сводит к минимуму риск возгорания при аварии. Бак изменяет свою форму в местах, где на него оказывается давление. Все топливопроводы, используемые в машине имеют механизм отсекания бензина при любой поломке оных. В самые опасные места машины устанавливаются огнетушители, которые автоматически включаются при аварии.
Размер бака так же важен при расчете конструкции шасси. В расчет берутся: потребление топлива, предполагаемая предельная длина, аэродинамика, и так далее. Так как бак находится под водительским сиденьем и чуть позади него, он определяет расстояние межу водителем и двигателем. Чем дальше боковые воздухозаборники и водитель будут отодвинуты назад, тем более чистый воздух будет поступать на воздухозаборники. Из этого следует, что для аэродинамических нужд, бак должен быть как можно меньше. Что наглядно показывает насколько важно уменьшить расход топлива, чтобы сократить время пит-стопов.
В современной Формуле-1 расход топлива может достигать 180 - 200 литров на 300 км гоночной дистанции. Гонщики могут слегка регулировать эти числа с их руля и так же ехать более экономно, когда скорость не так важна, например, за машиной безопасности.

Дозаправка Начиная с 1994 года, дозаправки во время пит-стопов вновь стали использоваться в Формуле-1. на этот раз для увеличения зрелищности гонок. В некоторых командах существуют специальные три человека для дозаправки. Первый, так называемый "хоузмен", ("человек со шлангом") вставляет топливный шланг в горловину бака и вытаскивает его, когда в машину залито нужное количество топлива. Для того чтобы знать, сколько необходимо подать топлива на топливном шланге существует специальный дисплей. Второй человек стоит сразу позади "хоузмена", чтобы помочь ему выдернуть шланг из машины, когда дозаправка окончена. И третий прикрывает выхлопные газы от первого и второго, для безопасности.
Так как топливо поступает в бак со скоростью 11 литров в секунду, многие относились скептически к этому в 1994 году. Однако за год дозаправка стала неотъемлемой частью успешного пит-стопа. Из-за того, что в течение некоторых лет происходили несчастные случаи во время дозаправок, FIA поручила Французской фирме построить заправочные клапаны. Каждый из них стоит около 30000 Евро. При любой неполадке, топливо перекрывается с помощью этого клапана, для уменьшения опасности возгорания или взрыва.
С тех пор, команды покрывают эти установки изоляционной фольгой для предотвращения нагрева топлива. Чем ниже температура, тем больше плотность топлива, и как следствие больше мощности может выдать двигатель при одном и том же количестве бензина, подаваемого в каждый цилиндр. В связи с чем каждая команда охлаждает свое топливо до 10°C.

Взято с http://www.autotrace.ru/

[_vital_]

Тормоза

Когда болид Формулы-1 несётся по прямой со скоростью свыше 300 км/ч, он теряет огромное количество кинетической энергии. В этом случае механическая энергия переходит в тепловую. Машины Формулы-1 иногда должны за несколько секунд снизить скорость с 350 до 70 км/ч. Этот процесс сопровождается большим выделением тепла, в результате чего температура тормозной системы поднимается до 1000 градусов Цельсия, хотя до этого она была равна 400. Температура в 1000 градусов максимальна для углеродных тормозных дисков. А ведь за одну гонку таких торможений насчитывается до 800.

Что бы остановить болид, едущий со скоростью 300 км/ч нужно всего 4 секунды. Всего 2,9 секунды и 65 метров требуется, что бы полностью остановиться на скорости в 200 км/ч. Если же скорость машины 100 км/ч, то эти значения становятся совсем ничтожными - 1,4 секунды и 17 метров.

Единственный материал, для которого такие показатели - норма, это углеродное волокно. При очень малом весе диски из такого материала дают возможность тормозить очень быстро. Раньше, в 80-е, использовалась сталь, но она не выдерживала таких больших температур и подвергала весь корпус очень сильной вибрации. Вскоре сталь сошла с дистанции в гонке материалов.

Углеродо-волоконные тормоза требуют некоторого времени, что бы их использовать максимально эффективно. На первых миллисекундах после нажатия педали ничего не чувствуется - как будто ничего не случилось. Это время требуется тормозной системе, чтобы достичь нужной - рабочей температуры. Но после этих секунд торможение становится немедленным и резким.

По ходу гонки пилоты могут настраивать баланс тормозов между передними и задними осями. Обычно упор делается на передние тормоза (51-60% от общего торможения), в зависимости от трассы. Во время гонки снижение влияния задних тормозов понижает так же и износ шин. А это очень сильно влияет на тягу!

Строение
Самый важный элемент в тормозной системе - тормозные диски. Они закреплены на колесе и вращаются с одной скоростью. Сейчас они изготавливаются из углерода, но в картинге до сих пор используется сталь. Тормозные колодки находятся рядом, и в момент нажатия педали тормоза они прикасаются к тормозному диску, что приводит к повышению температуры и торможению, в зависимости от силы нажатия педали. В некоторых тормозных дисках делают специальные отверстия, которые способствуют вентиляции и охлаждению тормозной системы.

Взять к примеру два тормозных цилиндра на Ferrari F1-2000. Они содержат тормозную жидкость для передней и задней тормозных систем. Они работают отдельно, на тот случай, если одна из них откажет.

Новое слово в мире тормозов - тормозные трубки. Они представляют собой цилиндр с отверстием, который закреплён внутри колеса. Внутри него, в свою очередь, закреплён вентилятор, который вращается со скоростью колеса. Поток воздуха, создаваемый таким вентилятором, через отверстие охлаждает тормозные диски. Это способствует лучшей аэродинамике и понижению температуры тормозов.

Взято с http://www.autotrace.ru/

[_vital_]

Колесные диски
Диски в Формуле 1 обычно изготавливаются из сплава магния. Этот материла выбран из-за его низкого веса и высокой прочности. Всеми возможными способами производители добиваются от колёсных дисков наивысшей прочности. На поверхности диска находится крепление-замок, которое помогает легко и быстро менять резину на пит-стопах. Он открывается, когда требуется смена резины и механик закрывает его, когда замена закончена.

Команды покупают диски таких производителей, как OZ Racing, Enkey и BBS. Перед гонкой механики доставляют колёсные диски к грузовику производителя шин, и там на них, с помощью специальных приборов, "обуваются" шины. Затем колёса доставляют обратно в боксы.

Крепление колес
В 1998 году была предпринята попытка предотвратить тяжёлые травмы, вызываемые отрывающимися от болидов в момент аварии колесами. К сожалению, они продолжали отрываться, и в 2000 году на Гран-При Италии из-за такого колеса для одного из маршалов гонка закончилась трагически. В 2001 году FIA ввела специальные крепления, что бы предотвратить такие случаи. Соединение должно было одним концом крепиться к шасси, другим – к диску колеса.

Такие крепления имеют форму тонкого и прочного каната. Крепление, которое используется в F1 – это полимерный канат, который изготавливается индивидуально для каждого типа машин. Полимер, из которого изготавливается крепление, имеет химическое название “полибензооксид” (PBO), но обычно его называют Зэйлон. Этот материал имеет огромную прочность и может устоять при очень большом давлении, как углерод. Но основное преимущество зэйлона в том, что он может использоваться как волокно, в то время как углерод достигает своих физических качество только в твёрдом состоянии. Основной минус зэйлона заключается в необходимости предохранять его от света. Зэйлоновая привязь в идеале должна выдерживать нагрузки до 5 тонн, но часто они легко рвутся в момент аварии. Команды меняют крепление один раз за 3 гонки.

Взято с http://www.autotrace.ru/

[_vital_]

Характеристики шин

Размеры шин:
+ Max. полная ширина переднего колеса: 355мм;
+ Max. полная ширина заднего колеса: 380мм (-1.0мм);
+ Max. полный диаметр колеса: 660мм (-0.4мм);
+ Min. полная ширина переднего колеса: 305мм;
+ Min. полная ширина заднего колеса: 365мм;
+ Диаметр бортового кольца: 330мм (+/- 2.5мм);
+ Max. ширина обода передней покрышки: 270мм;
+ Max. ширина обода задней покрышки: не оговорена.;

Технические характеристики:
+ Примерное давление: 20psi;
+ Blanket temperature: approx. 80 degrees C;
+ Max. срок службы: max. +/- 300 км. в завсимости от строения;
+ Применяемые материалы: сера, резина, карбон, хим. продукты и обшивка (покрытие);
+ Конструкция: Основной каркас, бортовое кольцо и протекторная резина;

Дождевая резина:
+ Пропрция канавок передних колес: более 25%;
+ Пропорция канавок задних колес: более 24%;

Это не полная информация по дождевой резине!

Установки обычной шины (для сухой погоды):
+ Каждая шина должна иметь канавки, по полной окружности, перпендикулярные оси колеса;
+ Кол-во канавок: 4;
+ Расстояние между канавками: 50мм (+/- 1.0мм);
+ Глубина каждой канавки: по крайней мере: 2.5мм;
+ Ширина каждой канавки: min. 14мм;

Кол-во шин за Weekend:
+ Шины для сух. погоды: 32 на один болид;
+ Дождевая резина: 28 на один болид;

Виды резины за GP:
+ Шины для сух. погоды: Max. два различных вида за Grand Prix;
+ Дождевая резина : Max. 3 различных вида за GP;

Размеры обычных (для сух. погоды) шин Bridgestone:
+ Нормальный размер передних шин: 265/55R13;
+ Диаметр передних: 655мм;
+ Ширина передних: 335мм;
+ Нормальный размер задних шин: 325/45R13;
+ Диаметр задних: 655мм;
+ Ширина задних: 375мм;

Размеры дождевой резины Bridgestone:
+ Нормальный размер передних шин: 245/55R13;
+ Диаметр передних: 655мм;
+ Ширина передних: 325мм;
+ Нормальный размер задних шин: 325/45R13;
+ Диаметр задних: 655мм;
+ Ширина задних: 375мм;

[mamba]

браво мои апплодисменты . инфа зачёт

[_vital_]

Рулевой механизм
Ход колеса от упора до упора не велик (около 110 градусов). Предельный же угол поворота колес меняется в зависимости от характера трассы: на медленных трассах он максимален, а на скоростных – минимален. Рулевой механизм оснащен гидроусилителем.