F1: hamulce i ich skuteczność
To co wśród nielicznych osób mających możliwość przejechania się bolidem Formuły 1 jako kierowca lub pasażer budzi największe zdumienie po wyjściu z auta naszpikowanego najnowocześniejszą elektroniką i potężnym silnikiem o mocy przekraczającej 700 KM to: hamulce i ich skuteczność. Mimo iż bolidy F1 potrafią przyspieszać do 100 km/h poniżej 3 sekund to rzadko, która osoba po wyjściu z kokpitu zwraca na to uwagę. To właśnie hamulce i ich skuteczność robią największe wrażenie na śmiałkach. Organizm ludzki przyzwyczajony jest bardziej do przyspieszeń niż opóźnień dlatego zatrzymanie bolidu pędzącego 300 km/h na długości 80 m w czasie 4 sekund tak bardzo potęguje wrażenia z jazdy.
Żeby zobrazować skuteczność hamulców używanych we współczesnej Formule 1 możemy powiedzieć, że potrafią one zatrzymać bolid jadący z prędkością 100 km/h na dystansie 17 m, podczas, gdy zwykły pojazd poruszający się po drodze uznawany jest za bardzo dobry, gdy jadąc z tą samą prędkością zatrzyma się po 38 m. Jak widać różnica jest znacząca. A ponieważ droga hamowania wydłuża się do drugiej potęgi w stosunku do prędkości z jaką porusza się auto, to hamulce w F1 odgrywają kluczową rolę w wynikach osiąganych na torze. Hamulce to podstawowy element, który jest poddawany szczególnym przeciążeniom podczas każdego weekendu F1.
Sam układ hamulcowy bolidu F1 nie różni się koncepcją od układu hamulcowego zwykłego samochodu osobowego. Niemniej jednak i w tej sferze ciało zarządzające Formułą 1 – FIA - wprowadziło na przestrzeni lat restrykcje utrudniające życie konstruktorom. Być może nie każdy młody kibic F1 zdaje sobie sprawę, że to właśnie Formuła 1 jest poligonem doświadczalnym dla producentów samochodów osobowych i wszystkie zaawansowane techniki poprawiające bezpieczeństwo testowane najpierw na torach wyścigowych za jakiś czas trafią do zwykłych samochodów drogowych. Tak było na przykład ze znanym dzisiaj każdemu użytkownikowi samochodu układem ABS. To właśnie na potrzeby rywalizacji na torach wyścigowych F1 wymyślono układ elektroniczny kontrolujący ciśnienie w układzie hamulcowym, tak aby koła, niezależnie od siły naciskania hamulca przez kierowcę, nie blokowały się. System ten zaimplementowano po raz pierwszy podczas GP Francji w roku 1993 w bolidzie Williamsa FW15C, w celu poprawy osiągów na torze, a do samochodów osobowych system ten przeszedł jako układ poprawiający bezpieczeństwo bierne. FIA zakazała stosowania systemu ABS już w sezonie 1994, dlatego umiejętność skutecznego operowania pedałem hamulca musi posiadać każdy kierowca marzący o sukcesie w F1.
Jak już wspomnieliśmy układ hamulcowy bolidu F1 nie różni się znacząco od układu hamulcowego zwykłego samochodu osobowego. Jednak FIA wprowadza pewne wymogi i ograniczenia. I tak każdy bolid F1 musi posiadać dwa obwody hydrauliczne, jeden na przednie koła, a drugi na tylne. Istotą tego wymogu jest zapewnienie bezpieczeństwa kierowcy, który w przypadku awarii jednego z układów ma do dyspozycji zapasowy, drugi obwód hydrauliczny, pozwalający na bezpieczne zatrzymanie bolidu. Każde koło bolidu F1 wyposażone jest w tarcze hamulcową wykonaną z włókien węglowych, której średnica nie może być większa niż 278 mm, a szerokość nie może przekraczać 28 mm. Każda tarcza może mieć tylko jeden aluminiowy zacisk z maksimum sześcioma okrągłymi tłoczkami i nie więcej jak dwa klocki hamulcowe. Dozwolone jest chłodzenie hamulców ale tylko i wyłącznie powietrzem, które jest doprowadzone poprzez kanały wentylacyjne, które są ściśle kontrolowane pod względem rozmiarów i nie mogą wystawać po za koło.
Zastosowanie zaawansowanej technologii kompozytowej do produkcji tarcz i klocków hamulcowych pozwala na odebranie znacznie większej ilości energii kinetycznej poruszającego się bolidu niż ma to miejsce przy zastosowaniu zwykłych tarcz stalowych. Inną, bardzo ważną cechą kompozytowych hamulców jest redukcja ich wagi. Tarcza nowoczesnego bolidu F1 waży 1,5 kg, podczas gdy taka sama tarcza wykonana ze stali musiałby ważyć aż 3 kg. Najnowsze rozwiązania technologiczne pozwalają pracować hamulcom wykonanym z kompozytów przy temperaturach dochodzących do 1300 stopni Celsjusza, co można zaobserwować podczas hamowania, gdy tarcze bolidu zaczynają świecić z czerwoności.
Niemniej jednak do hamulców wykonanych z kompozytów trzeba się przyzwyczaić, gdyż zachowują się one w specyficzny dla siebie sposób: „Używanie hamulców z włókna węglowego wymaga przyzwyczajenia się” twierdzi Jarno Trulli. „W rzeczywistości, podczas pierwszych milisekund po naciśnięciu pedału hamulca, wydaje się jakby nic się nie działo.” Opóźnienie to wynika z prostego faktu. Tarcze hamulcowe i klocki wykonane z włókna węglowego, aby dobrze funkcjonowały muszą być rozgrzane do pewnej temperatury. Przez pierwsze pół sekundy od rozpoczęcia hamowania temperatura tarczy hamulcowej wzrasta z każdą 0,1 sekundy o 100 stopni Celsjusza i może osiągnąć temperaturę dochodzącą do 1300 stopni. Po tym krótkim okresie czasu opóźnienie jest natychmiastowe i bardzo silne.
Ważnym elementem układu hamulcowego współczesnego bolidu F1 jest także jego sterowanie, które w ograniczonym stopniu ma do dyspozycji kierowca na swojej kierownicy. Poprzez pokrętło zainstalowane na kierownicy prowadzący bolid może łatwo zmieniać rozkład siły hamowania na przednie i tylne koła. Przy dobrych warunkach atmosferycznych i normalnym obciążeniu bolidu rozkład siły hamowania z reguły przypada w 60 % na przednie koła, a pozostałe 40 % jest przenoszone na tylne koła. Z powodu zmieniających się warunków atmosferycznych, jak i obciążenia samochodu np. po tankowaniu, kierowcy często korzystają z tego pokrętła w celu poprawy swoich osiągów.
Autor: kempa007 | Data: 2006-04-06
http://www.formula1.pl/F1_news-300-F1_hamulce_i_ich_skutecznosc.html
http://f1.sport.pl/Video.219+M567f1d17d46.0.html
