IT News

Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm

Устройство гоночного болида «Формула 1»

Гоночный автомобиль «Формулы-1» получил свое название по особому рецепту топлива, которое в нем используется. У такого автомобиля двигатель намного мощнее, чем у обычной легковушки. Рост мощности достигается за счет увеличения объема двигателя, то есть полного объема камер сгорания в его цилиндрах.

Двигатель средней мощности для легкового автомобиля имеет объем не более 61 кубического дюйма. «Формула-1» может иметь в три раза больший объем двигателя и развивать мощность в 500 лошадиных сил (л.с), что вчетверо и даже впятеро превосходит мощность обычного легкового автомобиля.

Чтобы полнее использовать огромную мощность двигателя, корпуса гоночных автомобилей имеют специальную аэродинамическую форму, призванную обеспечить минимальное сопротивление воздуха. Шины их колес делаются сверхширокими — для лучшего сцепления с дорогой и, следовательно, более безопасного движения. Особая подвеска обеспечивает устойчивость и противодействует заносу автомобиля даже тогда, когда он совершает крутые виражи на большой скорости.

Гоночный автомобиль «Формула-1»

Автогонщику достаточно одного взгляда на приборный щиток в кабине, чтобы знать, какой в автомобиле запас топлива, температура воды, давление масла и другие параметры.

Сверхмощные дисковые тормоза из углеродного волокна (ниже) должны выдерживать огромную тепловую нагрузку при работе на гоночных скоростях.

Кузов для быстрой езды

Низкие, широкие корпуса гоночных автомобилей отлиты из легкого, но прочного углеродного волокна. Форма их кузова такова, что помогает автомобилю использовать воздушный поток, который образуется при высоких скоростях. Скошенный передний край (ниже, слева) и задние обтекатели — спойлеры заставляют воздух давить на автомобиль вниз и не дают ему оторваться от земли.

Шины гоночного болида

Шины должны соответствовать дорожным условиям. Шины гоночных автомобилей шире обычных и могут быть почти гладкими — для сухих треков. Или иметь специальный протектор на случай дождя.

Двигатель гоночного болида

Чтобы двигатель был одновременно мощным и экономичным, в гоночных машинах на него устанавливают (рисунок ниже) компьютерную систему впрыска топлива и электронные регуляторы частоты вращения двигателя, температуры воды и масла и других важных параметров.

Десять цилиндров придают мощность этому специальному двигателю, предназначенному для гоночных автомобилей.

Гоночный автомобиль «Формулы-1» (на верхнем рисунке) мчится намного живее легкового автомобиля и выделяет куда больше тепла. Чтобы снять избыточное тепло, радиатор автомобиля охлаждается воздушным потоком (рисунок ниже), когда гоночная машина с ревом мчится по треку со скоростью, близкой к 180 миль в час.

Особая подвеска гоночной машины

Подвеска гоночных автомобилей должна обеспечивать надежное сцепление колес с дорожным полотном на поворотах при большой скорости.

Формула 1

О чем этот раздел ?

&nbsp О дин из самых интересных разделов нашего сайта и посвящен он, самым технологичным и дорогим гонкам всех времен. Формула один, с самого начала своего существования, была впереди планеты всей по развитию автомобильных технологий, нацеленной на получение максимальной скорости движения по извилистым трассам.

&nbsp Е сли вы хотели узнать о Формула 1 все или по крайней мере, все самое интересное, то вы попали в нужное место!

&nbsp Г оночные технологии топовых команд настолько совершенны, что конкурировать с ними могут только производители аэрокосмической техники. В разделе, мы буквально под «микроскопом», будем рассматривать, каждую деталь, каждый узел, с указанием материалов из которых их изготовляют, а также массы каждых элементов, примерные цены на узлы и детали.

&nbsp Ф ормула один, очень динамически развивающийся вид автоспорта, с постоянно изменяющимися правилами технического регламента. Так как этот раздел посвящен устройству болида Ф1, то здесь нет цели точно выдержать устройство каждого автомобиля по всем годам производства. Описание ведется с некоторым обобщением, но если есть какой-то интересный факт, или деталь исторически ценная, то описание будет с указанием года и всех параметров детали или болида ф1. Это не новостной раздел, а позновательный, хотя последние технические разработки от формулы один вы здесь тоже увидите.

&nbsp В рунете очень мало информации по устройству болида формулы один, по этому большинство материалов взято с зарубежных ресурсов.

Перечень всех материалов раздела

Интересные факты формулы 1

В марте 2007 F1 Racing опубликовала ежегодные оценки расходов на Formula One команд. Общая сумма расходов из всех одиннадцати команд в 2006 году оценивалась в $ 2,9 млрд $.

Финансовые расходы каждой команды F1.

Toyota $ 418 500 000
Ferrari $ 406,5
McLaren $ 402
Honda $ 380,5
BMW Sauber $ 355
Renault $ 324
Red Bull $ 252
Уильямс $ 195,5
Midland F1 / Spyker-MF1 $ 120
Toro Rosso $ 75
Super Aguri $ 57 млн

Переход с V12 3 литра на V6 1.5 турбо произошел в 1981 году
Переход с V6 1.5 литра турбо на V12 3.5 литра произошел в 1989 году
Переход с V12 3.5 литра на V10 3 литра произошел в 1996 году
Переход с V10 3 литра на V8 2.4 литра произошел в 2006 году
Переход с V8 2.4 литра на V6 1.6 литра произошел в 2014 году

Знаете ли вы, что в конце 70-х и начале 80-х с участием в формуле один шинного производителя Michelin, ширина резины задних колес болидов доходила до 68 см.

Передние антикрылья на болиде ф1 обеспечивают в среднем 25% всей прижимной силы.

На длинных прямых, трубы выпускных коллектоов разогреваются до 1000 градусов Цельсия, а иногда и выше.

Расход топлива болида формулы один 2014 составляет 100 килограмм на всю гонку или 305 км трассы. 100 килограмм приравнивается к 125 литрам бензина, соответственно расход на 100 км составляет в среднем 41 литр горючего

Формулы один прошлых лет, имели расход до 90 литров на 100 км.

Топливо заправляемое в болид охлаждают до 10 градусов Цельсия.

Перегрузки пилота формулы один.

При старте с места перегрузки пилота доходят до 4-5 G

При разгоне в ходе гонки, после прохождения поворота доходят до 2,5 G

При жестких торможениях в конце длинных прямых, когда прижимная сила максимальна, перегрузки начинаются с 4-6 G, по мере сброса скорости пилоту приходится попускать педаль тормоза, чтоб не сорвать колеса в юз, так как прижимная сила уменьшается.

Боковые перегрузки на скоростных поворотах, когда прижимная сила болида максимальна, доходят до 5 G

Двигатели V10 F1 применявшиеся в период 1996-2005 г имели холостой ход около 8000 оборотов в минуту.

Любой болид начиная с конца 70-х годов сможет ехать по потолку, если его скорость превышает 200 км/час, так как уже на этих скоростях, прижимная сила становится больше массы самого болида формулы один.

На 300 км/час, прижимная сила может втрое превосходить вес болида ф1

При движении по треку со скоростью 50 км/час болид весит 700 кг разогнавшись же до 320 км/час он может весить 2700 килограмм!

Двигатель болида формулы один не имеет маховика, его роль выполняет коленвал и миниатюрное сцепление, которое весит не больше килограмма.

В зависимости от трассы, КПП Формулы один, переключает передачи от 3000 до 4000 раз за одну гонку.

Сцепление современной формулы один используется только при старте гонки, и трогании с пит-стопов. Передачи переключаются без его помощи.

Коробка передач формулы один выдает до 5000 н/м крутящего момента на привода задних колес.

Переключение передач происходит за время меньшее чем 0.05 секунды, при этом болид формулы один успевает проехать на скорости 250 км/час около 3.5 метров.

В 2014 году, впервые применили непосредственный впрыск топлива в цилиндры двигателя формулы один, с высоким давлением в 500 бар !

В системе охлаждения двигателя формулы один применяется обычная дистиллированная вода.

Двигатель болида формулы один 2013, потребляет до 3.5 литров топлива в минуту, на полной мощности.

Ускорение поршней около 9000G на 19000 об/мин

Топливная эффективность двигателей ф 1 2014 увеличилась на 35-40% по сравнению с прошлым сезоном.

Как устроен болид Формулы 1

Формула 1 — самый престижный и популярный вид международных автогонок. Это верхняя ступень автомобилестроения, «кузница» передовых технологий. Здесь трудятся лучшие конструктора и инженеры, мотористы и механики. В этой статье я расскажу, что из себя представляет болид Формулы 1.

Двигатель

С 2014 года в болидах «королевских автогонок» установлены шестицилиндровые турбомоторы рабочим объемом 1,6 л (да, как на твоём солярисе)), с ограничением оборотов до 15000 в минуту. Также на машинах есть система рекуперации энергии, которая утилизирует не только кинетическую энергию во время торможения, но и энергию выхлопных газов.

Мощность двигателя около 600 л.с., еще 160 л.с. дает электродвигатель, который можно использовать в течение 33 секунд на каждом круге. Разгон до 100 км/ч занимает 1,9 секунды. С 2014 года лимитирован расход топлива автомобилем, а также его общий запас (100 литров). Расход топлива составляет более 70 л/ 100 км. Силовая установка состоит более чем из 5000 различных деталей и является настоящим чудом инженерной мысли. Стоимость мотора — 4 млн. долларов, ресурс — до 3000 км, за сезон одной команде (2 машины) запрещено использовать более 5 моторов. Мониторинг работы двигателя во время гонок проводится механиками в режиме реального времени, дистанционное управление какими- либо системами запрещено. Расположен двигатель прямо за пилотом, его воздухозаборник мы видим прямо над его головой, рядом с воздухозаборником находится видеокамера, изображение с которых включают во время гонок, так вот знайте, стоимость одной камеры — 140 тыс. долларов.

В Формуле 1 запрещены автоматические коробки передач, поэтому применяются полуавтоматические, передачи пилот переключает без сброса газа. Ресурс коробки — 3-4 тыс км, стоимость — более 150 тыс. долларов, каждая коробка должна простоять на машине не менее 5 гонок подряд. Привод- задний.

Шасси

Болид Формулы 1 представляет собой углепластиковый монокок с четырьмя расположенными вне корпуса колесами, его ширина не должна превышать 1800 мм. Корпус болида имеет имеет бОльшее значение, чем его двигатель, и представляет собой сложнейшую конструкцию.

Кресло изготавливается индивидуально для каждого пилота с учетом его анатомических особенностей.

Подвеска изготовлена из углепластика и титана, на сезон необходимо не менее 20 комплектов передних и задних рычагов, их общая стоимость — более 4 млн. долларов.

Каждая машина имеет 2 антикрыла: переднее и заднее, которые во время гонки создают прижимную силу более 2500 кг, что в 4 раза превышает вес самого болида.

Конструкции антикрыльев постоянно совершенствуются на протяжении сезона, чтобы еще больше увеличить эффективность машины. Каждое антикрыло состоит более чем из ста деталей, большинство из которых создаются вручную.

Тормоза

Антиблокировочная система и тормозные усилители запрещены, так что пилоту приходится рассчитывать только на свой профессионализм. Тормоза имеют чудовищную эффективность, способны остановить автомобиль с 200 км/ч за 1,9 секунды, тормозной путь при этом занимает всего 55 м. Пилот испытывает перегрузки в 5g, такие же, как летчики палубной авиации, а отслоение сетчатки глаза, вызываемое перегрузками, является профессиональным заболеванием пилотов Формулы 1.

При торможении покрышки нагреваются до 130 градусов, а диски свыше 1000 градусов! За один сезон одна машина «сжигает» около 180 тормозных дисков общей стоимостью в 1 млн. долларов.

Все команды используют шины только одного производителя, в данный момент это Pirelli. Как вы уже поняли, долговечность — это не про Формулу 1, не исключение и шины, они «ходят» от 80 до 250 км. Существует три основных типа: «слики»(для сухого асфальта), «микст»(для влажного) и дождевые. «Слики» в свою очередь бывают 7 разных видов с различным составом резины, от «гиперсофт» (очень хорошее сцепление, очень малый срок эксплуатации) до «суперхард» (слабое сцепление, большой срок эксплуатации). Во время гонки, в зависимости от трассы, в разных шинах одного автомобиля, устанавливают разное давление для более быстрого прохождения поворотов. По регламенту нужно использовать два типа резины за гонку.

К каждой машине приставлен сервисмен, который заведует резиной: следит за износом и подбирает оптимальное давление. Стоимость одной покрышки — около 800 долларов, за сезон автомобиль «сжигает» 700-800 штук.

Время замены колес во время гонки — 2,5-3 секунды, рекорд принадлежит команде «Рэд Булл», которая в 2013 осуществила замену за 1,923 секунды.

Руль является центром управления всем болидом, все органы управления (кроме педалей) находятся на нём.

Расположение органов управления на нем зависит от личных предпочтений пилота, так что все рули в Формуле 1 разные. Стоит такой руль, как Audi Q7, вес руля — 1,5 кг. Руль устанавливают в болид после того, как пилот сел в него, а перед тем как покинуть болид, пилот снимает его, иначе выбраться не получится.

Обслуживание каждого болида в течение одного сезона обходится в среднем в 15 млн. долларов, а каждый пройденный километр в 7000 долларов.

Понравилась статья? Подпишись на канал! Дальше будет ещё интереснее!