Mga Formula 1 na kotse - lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa mga ito

Ang mga Formula 1 na kotse ay ang pisikal na sagisag ng mga pinakabagong pag-unlad sa industriya ng automotive. Ang panonood ng mga karera ay nagbibigay ng tamang dosis ng kaguluhan sa sarili nito, ngunit alam ng mga tunay na tagahanga na ang pinakamahalagang bagay ay nangyayari sa labas ng track. Inobasyon, pagsubok, pakikibaka sa engineering para gawing 1 km/h nang mas mabilis ang kotse.

Ang lahat ng ito ay nangangahulugan na ang karera ay isang maliit na bahagi lamang ng kung ano ang Formula 1.

At ikaw? Naisip mo na ba kung paano ginawa ang isang Formula 1 na kotse? Ano ang mga katangian nito at bakit nakakamit nito ang napakalaking bilis? Kung gayon, napunta ka sa tamang lugar.

Malalaman mo ang lahat mula sa artikulo.

Formula 1 na kotse - mga pangunahing elemento ng istruktura

Ang Formula 1 ay binuo sa paligid ng ilang mahahalagang elemento. Isaalang-alang natin ang bawat isa sa kanila nang hiwalay.

Monocoque at chassis

Ang mga taga-disenyo ng kotse ay umaangkop sa lahat ng mga elemento sa pangunahing bahagi nito - ang chassis, ang gitnang elemento nito ay ang tinatawag na monocoque. Kung ang isang Formula 1 na kotse ay may puso, ito ay narito.

Ang monocoque ay tumitimbang ng humigit-kumulang 35 kg at gumaganap ng isa sa pinakamahalagang gawain - upang maprotektahan ang kalusugan at buhay ng driver. Samakatuwid, ginagawa ng mga taga-disenyo ang lahat ng pagsisikap na makatiis kahit na ang mga kritikal na banggaan.

Gayundin sa lugar na ito ng kotse mayroong isang tangke ng gasolina at isang baterya.

Gayunpaman, ang monocoque ay nasa puso ng kotse para sa isa pang dahilan. Doon tinitipon ng mga taga-disenyo ang mga pangunahing elemento ng kotse, tulad ng:

• unit ng pagmamaneho,
• mga gearbox,
• karaniwang mga grinding zone,
• suspensyon sa harap).

Ngayon ay lumipat tayo sa mga pangunahing tanong: ano ang binubuo ng isang monocoque? Paano ito gumagana?

Ang base ay isang aluminum frame, i.e. mesh, sa hugis na medyo naiiba sa pulot-pukyutan. Pagkatapos ay pinahiran ng mga designer ang frame na ito ng hindi bababa sa 60 layer ng flexible carbon fiber.

Ito ay simula pa lamang ng trabaho, dahil pagkatapos ang monocoque ay dumaan sa lamination (600 beses!), Air suction sa isang vacuum (30 beses) at panghuling paggamot sa isang espesyal na oven - autoclave (10 beses).

Bilang karagdagan, ang mga taga-disenyo ay nagbibigay ng malaking pansin sa mga lateral crumple zone. Sa mga lugar na ito, ang kotse ng Formula 1 ay lalong mahina sa mga banggaan at iba't ibang aksidente, at samakatuwid ay nangangailangan ng karagdagang proteksyon. Nasa monocoque level pa rin ito at nagtatampok ng dagdag na 6mm layer ng carbon fiber at nylon.

Ang pangalawang materyal ay matatagpuan din sa nakasuot ng katawan. Mayroon itong mga katangian ng kinetic force absorption, kaya mahusay din ito para sa Formula 1. Ito ay matatagpuan din sa ibang lugar sa kotse (halimbawa, sa headrest na nagpoprotekta sa ulo ng driver).

dashboard

Larawan ni David Prezius / Wikimedia Commons / CC BY 2.0

Kung paanong ang monocoque ang sentro ng buong kotse, ang sabungan ay ang sentro ng monocoque. Siyempre, ito rin ang lugar kung saan ang driver ang nagmamaneho ng sasakyan. Samakatuwid, mayroong tatlong bagay sa sabungan:

• silyon,
• manibela,
• mga pedal.

Ang isa pang mahalagang katangian ng elementong ito ay higpit. Sa itaas, ang taksi ay 52 cm ang lapad - sapat lamang upang magkasya sa ilalim ng mga bisig ng driver. Gayunpaman, mas mababa ito, mas makitid ito. Sa taas ng binti, ang sabungan ay 32 cm lamang ang lapad.

Bakit ganoon ang proyekto?

Para sa dalawang napakahalagang dahilan. Una sa lahat, ang masikip na taksi ay nagbibigay sa driver ng higit na kaligtasan at proteksyon laban sa mga overload. Pangalawa, ginagawa nitong mas aerodynamic ang kotse at mas mahusay na namamahagi ng timbang.

Sa wakas, dapat itong idagdag na ang F1 na kotse ay halos madaling makaiwas. Ang driver ay nakaupo sa isang sandal na ang mga paa ay mas mataas kaysa sa mga balakang.

Steering wheel

Kung sa palagay mo ay hindi gaanong naiiba ang manibela ng Formula 1 sa manibela ng karaniwang kotse, nagkakamali ka. Ito ay hindi lamang tungkol sa form, ngunit tungkol din sa mga pindutan ng pag-andar at iba pang mahahalagang bagay.

Una sa lahat, ang mga designer ay lumikha ng isang manibela nang paisa-isa para sa isang partikular na driver. Kinukuha nila ang isang cast ng kanyang nakakuyom na mga kamay, at pagkatapos ay sa batayan na ito at isinasaalang-alang ang mga mungkahi ng rally driver, inihahanda nila ang pangwakas na produkto.

Sa hitsura, ang manibela ng isang kotse ay kahawig ng isang medyo pinasimple na bersyon ng isang dashboard ng sasakyang panghimpapawid. Ito ay dahil marami itong mga button at knobs na ginagamit ng driver para makontrol ang iba't ibang function ng sasakyan. Bilang karagdagan, sa gitnang bahagi nito ay may isang LED display, at sa mga gilid ay may mga hawakan, na, siyempre, ay hindi maaaring nawawala.

Kapansin-pansin, ang likuran ng manibela ay gumagana din. Ang mga clutch at paddle shifter ay kadalasang inilalagay dito, ngunit ginagamit din ng ilang driver ang espasyong ito para sa mga karagdagang function button.

halo

Ito ay medyo bagong imbensyon sa Formula 1 dahil ito ay lumabas lamang noong 2018. Ano? Ang Halo system ay responsable para sa pagprotekta sa ulo ng driver sa isang aksidente. Ito ay tumitimbang ng humigit-kumulang 7 kg at binubuo ng dalawang bahagi:

• isang titanium frame na pumapalibot sa ulo ng rider;
• isang karagdagang detalye na sumusuporta sa buong istraktura.

Bagama't hindi kahanga-hanga ang paglalarawan, talagang lubos na maaasahan ang Halo. Maaari itong makatiis ng presyon hanggang sa 12 tonelada. Para sa paglalarawan, ito ay parehong timbang para sa isa at kalahating bus (depende sa uri).

Mga Formula 1 na Kotse - Mga Elemento sa Pagmamaneho

Alam mo na ang mga pangunahing bloke ng gusali ng isang kotse. Ngayon ay oras na upang galugarin ang paksa ng mga gumaganang bahagi, katulad:

• mga palawit,
• bus
• preno.

Isaalang-alang natin ang bawat isa sa kanila nang hiwalay.

Suspensyon bracket

Larawan ni Morio / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

Sa isang Formula 1 na kotse, ang mga kinakailangan sa pagsususpinde ay bahagyang naiiba kaysa sa mga kotse sa normal na mga kalsada. Una sa lahat, hindi ito idinisenyo upang magbigay ng kaginhawaan sa pagmamaneho. Sa halip, dapat itong gawin:

• predictable ang sasakyan
• ang gawain ng mga gulong ay angkop,
• Ang aerodynamics ay nasa pinakamataas na antas (pag-uusapan natin ang tungkol sa aerodynamics mamaya sa artikulo).

Bilang karagdagan, ang tibay ay isang mahalagang katangian ng suspensyon ng F1. Ito ay dahil sa katotohanan na sa panahon ng kilusan sila ay nakalantad sa malalaking pwersa na kailangan nilang mapagtagumpayan.

Mayroong tatlong pangunahing uri ng mga bahagi ng suspensyon:

• panloob (kabilang ang mga bukal, shock absorbers, stabilizer);
• panlabas (kabilang ang mga ehe, bearings, suporta ng gulong);
• aerodynamic (rocker arm at steering gear) - sila ay bahagyang naiiba mula sa mga nauna, dahil bilang karagdagan sa mekanikal na pag-andar ay lumikha sila ng presyon.

Karaniwan, dalawang materyales ang ginagamit sa paggawa ng suspensyon: metal para sa mga panloob na bahagi at carbon fiber para sa mga panlabas na bahagi. Sa ganitong paraan, pinapataas ng mga taga-disenyo ang tibay ng lahat.

Ang pagsususpinde sa F1 ay medyo nakakalito na paksa, dahil dahil sa mataas na panganib ng pagkasira, dapat itong matugunan ang mahigpit na pamantayan ng FIA. Gayunpaman, hindi namin tatalakayin ang mga ito nang detalyado dito.

Шины

Dumating na tayo sa isa sa mga pinakasimpleng problema sa Formula 1 na karera - mga gulong. Ito ay isang medyo malawak na paksa, kahit na nakatuon lamang tayo sa pinakamahahalagang isyu.

Kunin, halimbawa, ang 2020 season. Ang mga organizer ay mayroong 5 uri ng gulong para sa tuyo at 2 para sa basang mga track. Ano ang pagkakaiba? Well, ang mga dry track na gulong ay walang tread (ang iba nilang pangalan ay slicks). Depende sa pinaghalong pinaghalong, nilalagyan sila ng label ng tagagawa ng mga simbolo mula C1 (pinakamahirap) hanggang C5 (pinakamalambot).

Mamaya, ang opisyal na tagapagtustos ng gulong na si Pirelli ay pipili ng 5 uri mula sa available na pool ng 3 compound, na magagamit ng mga koponan sa panahon ng karera. Markahan sila ng mga sumusunod na kulay:

• pula (malambot),
• dilaw (medium),
• puti (matigas).

Ito ay kilala mula sa pisika na ang mas malambot na pinaghalong, mas mahusay ang pagdirikit. Ito ay lalong mahalaga kapag nagko-corner dahil pinapayagan nito ang driver na gumalaw nang mas mabilis. Sa kabilang banda, ang pakinabang ng isang mas matigas na gulong ay ang tibay, na nangangahulugan na ang kotse ay hindi kailangang bumaba nang mabilis sa kahon.

Pagdating sa mga basang gulong, ang dalawang uri ng mga gulong na magagamit ay pangunahing naiiba sa kanilang kapasidad sa pagpapatuyo. Mayroon silang mga kulay:

• berde (na may mahinang ulan) - pagkonsumo ng hanggang 30 l / s sa 300 km / h;
• asul (para sa malakas na ulan) - pagkonsumo ng hanggang 65 l/s sa 300 km/h.

Mayroon ding ilang mga kinakailangan para sa paggamit ng mga gulong. Kung, halimbawa, ang isang driver ay sumulong sa ikatlong qualifying round (Q3), dapat siyang magsimula sa mga gulong na may pinakamahusay na oras sa nakaraang round (Q2). Ang isa pang kinakailangan ay ang bawat koponan ay dapat gumamit ng hindi bababa sa 2 gulong compound bawat karera.

Gayunpaman, ang mga kundisyong ito ay nalalapat lamang sa mga dry track na gulong. Hindi sila gumagana kapag umuulan.

Mga preno

Sa napakabilis na bilis, kailangan din ang mga braking system na may tamang lakas. Gaano kalaki? Kaya't ang pagpindot sa pedal ng preno ay nagdudulot ng mga overload na hanggang 5G.

Bilang karagdagan, ang mga kotse ay gumagamit ng carbon brake disc, na isa pang pagkakaiba mula sa mga tradisyonal na kotse. Ang mga disc na gawa sa materyal na ito ay hindi gaanong matibay (sapat para sa mga 800 km), ngunit mas magaan din (mga 1,2 kg ang timbang).

Ang kanilang karagdagang, ngunit hindi gaanong mahalagang tampok ay 1400 butas sa bentilasyon, na kinakailangan dahil inaalis nila ang mga kritikal na temperatura. Kapag napreno ng mga gulong, maaari silang umabot ng hanggang 1000 ° C.

Formula 1 - engine at mga katangian nito

Panahon na para sa kung ano ang pinakagusto ng mga tigre, ang Formula 1 engine. Tingnan natin kung ano ang binubuo nito at kung paano ito gumagana.

Well, sa loob ng ilang taon na ngayon, ang mga kotse ay pinalakas ng 6-litro na V1,6 hybrid turbocharged engine. Binubuo sila ng ilang pangunahing bahagi:

• panloob na engine ng pagkasunog,
• dalawang de-koryenteng motor (MGU-K at MGU-X),
• mga turbocharger,
• baterya.

Ilang kabayo mayroon ang Formula 1?

Ang displacement ng makina ay maliit, ngunit huwag palinlang iyon. Ang drive ay nakakamit ng lakas na humigit-kumulang 1000 hp. Ang turbocharged combustion engine ay gumagawa ng 700 hp, na may karagdagang 300 hp. nabuo sa pamamagitan ng dalawang sistema ng kuryente.

Ang lahat ng ito ay matatagpuan sa likod lamang ng monocoque at, bilang karagdagan sa halatang papel ng drive, ay isa ring nakabubuo na bahagi. Sa diwa na ikinakabit ng mga mekaniko ang rear suspension, mga gulong at gearbox sa makina.

Ang huling mahalagang elemento na hindi magagawa ng power unit nang wala ay radiators. Tatlo sila sa kotse: dalawang malaki sa gilid at isa mas maliit sa likod ng driver.

Pagkasunog

Habang ang laki ng isang Formula 1 na makina ay hindi nakakagambala, ang pagkonsumo ng gasolina ay ganap na ibang bagay. Ang mga kotse ay nasusunog sa halos 40 l/100 km sa mga araw na ito. Para sa karaniwang tao, ang figure na ito ay tila napakalaki, ngunit kumpara sa mga makasaysayang resulta, ito ay medyo katamtaman. Ang unang Formula 1 na mga kotse ay natupok kahit 190 l / 100 km!

Ang pagbaba sa kahiya-hiyang resulta na ito ay bahagyang dahil sa pag-unlad ng teknolohiya, at bahagyang dahil sa mga limitasyon.

Ang mga tuntunin ng FIA ay nagsasaad na ang isang F1 na kotse ay maaaring kumonsumo ng maximum na 145 litro ng gasolina sa isang karera. Ang isang karagdagang pag-usisa ay ang katotohanan na mula 2020, ang bawat kotse ay magkakaroon ng dalawang flow meter na sumusubaybay sa dami ng gasolina.

Nag-ambag ang Ferrari sa bahagi. Ang Formula 1 ng koponan ay iniulat na gumamit ng mga kulay abong lugar at sa gayon ay nalampasan ang mga paghihigpit.

Sa wakas, babanggitin natin ang tangke ng gasolina, dahil naiiba ito sa karaniwang isa. alin? Una sa lahat, ang materyal. Ginagawa ng tagagawa ang tangke na parang ginagawa niya ito para sa industriya ng militar. Ito ay isa pang kadahilanan sa kaligtasan dahil ang mga pagtagas ay pinananatiling pinakamababa.

Paghahatid

Larawan ni David Prezius / Wikimedia Commons / CC BY 2.0

Ang paksa ng drive ay malapit na nauugnay sa gearbox. Nagbago ang teknolohiya nito kasabay ng pagsisimula ng F1 gamit ang mga hybrid na makina.

Ano ang tipikal para sa kanya?

Ito ay isang 8-speed, semi-automatic at sequential. Bilang karagdagan, mayroon itong pinakamataas na antas ng pag-unlad sa mundo. Ang driver ay nagpapalit ng mga gear sa millisecond! Para sa paghahambing, ang parehong operasyon ay tumatagal ng hindi bababa sa ilang segundo para sa pinakamabilis na ordinaryong may-ari ng kotse.

Kung ikaw ay nasa paksa, malamang na narinig mo ang kasabihan na walang reverse gear sa mga kotse. Ito ay totoo?

Hindi.

Ang bawat F1 drive ay may reverse gear. Bukod dito, kinakailangan ang kanyang presensya alinsunod sa mga alituntunin ng FIA.

Formula 1 - g-forces at aerodynamics

Nabanggit na namin ang mga overload ng preno, ngunit babalikan namin ang mga ito habang umuunlad ang paksa ng aerodynamics.

Ang pangunahing tanong, na mula sa simula ay magpapasaya ng kaunti sa sitwasyon, ay ang prinsipyo ng pagpupulong ng kotse. Buweno, ang buong istraktura ay gumagana tulad ng isang baligtad na pakpak ng eroplano. Sa kahulugan na sa halip na buhatin ang kotse, ang lahat ng mga bloke ng gusali ay lumilikha ng downforce. Bilang karagdagan, siyempre, binabawasan nila ang paglaban ng hangin sa panahon ng paggalaw.

Ang downforce ay isang napakahalagang parameter sa karera dahil nagbibigay ito ng tinatawag na aerodynamic traction, na nagpapadali sa pag-corner. Kung mas malaki ito, mas mabilis na dadaan ang driver sa pagliko.

At kailan tumataas ang aerodynamic thrust? Kapag tumaas ang bilis.

Sa pagsasagawa, kung ikaw ay nagmamaneho sa gasolina, mas madali para sa iyo na pumunta sa kanto kaysa sa kung ikaw ay maingat at throttle. Mukhang counterintuitive, ngunit sa karamihan ng mga kaso ito ay. Sa pinakamataas na bilis, ang downforce ay umabot sa 2,5 tonelada, na makabuluhang binabawasan ang panganib ng skidding at iba pang mga sorpresa kapag cornering.

Sa kabilang banda, ang aerodynamics ng kotse ay may isang downside - ang mga indibidwal na elemento ay lumikha ng paglaban, na nagpapabagal (lalo na sa mga tuwid na seksyon ng track).

Mga pangunahing elemento ng disenyo ng aerodynamic

Habang nagsusumikap ang mga taga-disenyo na panatilihing naaayon ang buong F1 na kotse sa pangunahing aerodynamics, ang ilang elemento ng disenyo ay umiiral lamang upang lumikha ng downforce. Ito ay tungkol:

• front wing - ito ang unang nakikipag-ugnayan sa daloy ng hangin, kaya ang pinakamahalagang bagay. Ang buong konsepto ay nagsisimula sa kanya, dahil siya ang nag-aayos at namamahagi ng lahat ng pagtutol sa iba pang bahagi ng makina;
• mga elemento sa gilid - ginagawa nila ang pinakamahirap na trabaho, dahil kinokolekta at inayos nila ang magulong hangin mula sa mga gulong sa harap. Pagkatapos ay ipinadala nila ang mga ito sa mga cooling inlet at sa likod ng kotse;
• Rear Wing - Kinokolekta ang mga air jet mula sa mga naunang elemento at ginagamit ang mga ito upang lumikha ng downforce sa rear axle. Bilang karagdagan (salamat sa sistema ng DRS) binabawasan nito ang pag-drag sa mga tuwid na seksyon;
• sahig at diffuser - dinisenyo sa paraang lumikha ng presyon sa tulong ng hangin na dumadaloy sa ilalim ng kotse.

Pag-unlad ng teknikal na pag-iisip at labis na karga

Ang pinahusay na aerodynamics ay hindi lamang nagpapataas ng pagganap ng sasakyan, kundi pati na rin ng stress ng driver. Hindi mo kailangang maging isang dalubhasa sa pisika upang malaman na kapag mas mabilis na lumiliko ang isang kotse sa isang sulok, mas malaki ang puwersang kumikilos dito.

Ganun din yung nakaupo sa kotse.

Sa mga riles na may pinakamatarik na liko, ang G-force ay umabot sa 6G. marami ba? Isipin kung ang isang tao ay pinindot sa iyong ulo na may lakas na 50 kg, at ang iyong mga kalamnan sa leeg ay kailangang makayanan ito. Ito ang kinakaharap ng mga racer.

Tulad ng nakikita mo, ang labis na karga ay hindi basta-basta.

Darating ang mga pagbabago?

Mayroong maraming mga palatandaan na ang isang rebolusyon sa aerodynamics ng kotse ay magaganap sa mga darating na taon. Mula 2022, lalabas ang bagong teknolohiya sa mga F1 track gamit ang epekto ng pagsipsip sa halip na presyon. Kung gagana iyon, hindi na kailangan ang pinahusay na disenyo ng aerodynamic at kapansin-pansing magbabago ang hitsura ng mga sasakyan.

Pero magiging ganito ba talaga? Magpapakita ang oras.

Magkano ang timbang ng Formula 1?

Alam mo na ang lahat ng pinakamahalagang bahagi ng isang kotse at malamang na gusto mong malaman kung magkano ang bigat ng mga ito. Ayon sa pinakabagong mga regulasyon, ang pinakamababang pinahihintulutang timbang ng sasakyan ay 752 kg (kabilang ang driver).

Formula 1 - teknikal na data, ibig sabihin, buod

Ano ang mas mahusay na paraan upang ibuod ang isang artikulo ng F1 na kotse kaysa sa isang seleksyon ng pinakamahalagang teknikal na data? Sa huli, nilinaw nila kung ano ang kaya ng makina.

Narito ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa isang F1 na kotse:

• engine - turbocharged V6 hybrid;
• kapasidad - 1,6 l;
• lakas ng makina - tinatayang. 1000 hp;
• acceleration sa 100 km / h - tungkol sa 1,7 s;
• maximum na bilis - depende ito.

Bakit "depende ito sa mga pangyayari"?

Dahil sa kaso ng huling parameter, mayroon kaming dalawang resulta, na nakamit ng Formula 1. Ang pinakamataas na bilis sa una ay 378 km / h. Ang rekord na ito ay naitakda noong 2016 sa isang tuwid na linya ni Valtteri Bottas.

Gayunpaman, mayroon ding isa pang pagsubok kung saan ang kotse, na minamaneho ni van der Merwe, ay sinira ang 400 km / h barrier.

Ibinubuod namin ang artikulo sa halaga ng kotse, dahil ito rin ay isang kawili-wiling pag-usisa. Ang himala ng modernong industriya ng automotive (sa mga tuntunin ng mga indibidwal na bahagi) ay nagkakahalaga lamang ng higit sa $ 13 milyon. Tandaan, gayunpaman, na ito ang presyo na hindi kasama ang gastos sa pagbuo ng teknolohiya, at ang pagbabago ang pinakamahalaga.

Ang halagang ginastos sa pananaliksik ay umaabot sa maraming bilyong dolyar.

Damhin ang Formula 1 na mga kotse nang mag-isa

Gusto mo bang maranasan kung ano ang pakiramdam ng umupo sa manibela ng kotse at maramdaman ang kapangyarihan nito? Ngayon ay magagawa mo na!

Tingnan ang aming alok na magbibigay-daan sa iyong maging F1 driver:

https://go-racing.pl/jazda/361-zostan-kierowca-formuly-f1-szwecja.html