Техника F1 - Ето как работят спирачките на Формула 1
26 август 2019 - 17: 30ч 24 мин. четене
Това е ключов елемент в работата на автомобила и се влияе от множество параметри.
В тази статия изчерпателно разглеждаме особеностите на сложна система, която прави Формула 1 нещо уникално.
Спирачките имат висок приоритет за отборите от Формула 1. Ако те не се представят оптимално или са злоупотребени от водача, това може да струва скъпо както за времето на обиколка, така и за позицията на пистата. От друга страна, ако се уверите, че максимизирате спирачния потенциал на автомобила и приспособяването на настройките на спирачките към специфичните характеристики на завоите може значително да подобри неговите характеристики.
Защо спирането е толкова важно при F1?
Спирането е първият елемент във фазата на завиване. Ако автомобилът не се забави в правилната точка и с правилното натискане на педала, това ще компрометира останалите фази: докоснете върха, следвайте правилната линия, донесете оптималната скорост на кривата и контролирайте мощността на изхода. Това може да има висока степен на въздействие в обиколка.
Спиране чрез жица, най-новият пъзел от F1
Как работи спирачната система?
Прави това по подобен начин на конвенционалната кола. И така, как точно работи системата? Когато водачът стъпи на педала на спирачката, той компресира два основни спирачни цилиндъра, един за предните колела и един за задните колела, които генерират налягане на течността. Отпред системата е много проста: налягането на течността се подава директно към предните спирачни апарати. Във всеки шублер шест бутала държат накладки срещу диска и именно това триене забавя автомобила. В задната част нещата са много по-сложни.
Как работи системата отзад?
Отзад колелата могат да бъдат забавени от три отделни източника: триене от спирачките, съпротивление от въртящия се двигател, наречено „моторна спирачка“ и накрая електрическо спиране, получено в резултат на възстановяване на енергията от електрическия двигател. Хибрид MGU -K. Въпреки че пилотът може да регулира всеки от тези ефекти независимо на волана си, когато натиска педала на спирачката трите системи работят заедно чрез системата Brake By Wire (BBW), за да осигури на водача спирачката, която е поискал.
"Колкото по-висок е сигналът, толкова по-агресивно ECU ще изпраща изисквания към трите задни системи (спирачните апарати, спирачката на двигателя и MGU-K)"
Когато пилотът натисне педала, налягането на течността, генерирано в задната спирачна верига, се улавя от електронен сензор за налягане. Сигналът от този сензор представлява общото изискване за задно спиране и се предава към електронния контролен блок (ECU), където се превръща в серия от команди за спиране на задната част на автомобила. Колкото по-силно проводникът натиска, толкова по-голям е сигналът. Колкото по-висок е сигналът, толкова по-агресивно ECU ще изпраща изисквания към трите задни системи (спирачни апарати, спирачка на двигателя и MGU-K), за да осигури исканото спиране. ECU разпределя усилията си към трите системи според начина, по който екипът е конфигурирал автомобила, модифициран от начина, по който водачът е настроил настройките на превключвателя на волана.
Защо системата отзад е много по-сложна?
Защо бихме искали да използваме главен хидравличен цилиндър, за да генерираме налягане, което се улавя от сензор за налягане, просто за да генерираме електронен сигнал за търсене към ECU? Защо не улесните много, като измервате положението на спирачния педал, за да получите електронен сигнал за търсене? Защо бихме искали да имаме задна спирачна система, която да арбитрира между три отделни системи, когато можем просто да използваме конвенционалните спирачки като нормална кола? Отговорите на тези въпроси са разделени на две области: безопасност и ефективност.
След като се ангажирате да използвате система Brake By Wire за управление на задно спиране, трябва да се уверите, че има архивиране безопасно, в случай че системата се повреди. Ето защо действието на пилотния педал се използва за създаване на хидравлично налягане в спирачната линия. Ако системата BBW някога се повреди (и има набор от сензори и компютърна рутина, непрекъснато посветени на проверка на нейната цялост), тя веднага се заобикаля и налягането, генерирано от крака на водача, преминава директно към задните спирачни апарати, както при нормална кола. По-интересният въпрос е защо системата Brake By Wire ни предлага производителността, за да оправдае такава сложност.
Какви предимства на производителността предлага системата Brake By Wire?
Когато прекарвате време с шофьор, слушайки го да говори за автомобила, един от най-често срещаните термини, на които ще се позовава, е „стабилност при спиране“. Шофьорите искат спирачки, които имат добра "хапя„(рязко първоначално забавяне, когато стъпят на педала), те искат силно забавяне без никакво“затихване", те искат добър"усещане'(вид предсказуем отговор, натиснете по-силно = спрете повече, натиснете по-малко = спрете по-малко).
Но преди всичко те искат добра стабилност при спиране. За разлика от хапането, избледняването и усещането, нещо, което всички водачи ще могат да разберат, много по-трудно е да се разбере какво означава шофьор, когато говори за товастабилност при спиране". Това е така, защото не използваме спирачките по същия начин като състезателните пилоти.
Спирането на Формула 1
Когато използваме спирачките на пътна кола, обикновено насочваме в права линия и рядко ги натискаме достатъчно силно, за да доближим гумите до активиране на антиблокиращата спирачна система. Състезателните пилоти работят на съвсем различно място. Всеки път, когато натиснат спирачките, те искат да се забавят толкова бързо, колкото позволява колата. Това означава, че те натискат спирачките до точката, в която гумите се блокират, на всеки ъгъл, във всяка обиколка. Освен това те не натискат само спирачките, когато колата е в права линия. Те ги ангажират от края на трасето, продължават да го правят при завъртане и едва накрая освобождават спирачките точно на върха на завоя, миг преди да започнат да прилагат мощност за излизане от завоя. През цялото това време, спирачките са почти толкова важни, колкото и волана при управлението на посоката където сочи колата.
По време на тази маневра, ако нещата вървят добре, тогава колата се поддържа с четирите колела точно на границата на плъзгача, но без да се отклонява от линията на линията, която водачът иска да следва около завоя. Ако нещата вървят малко по-добре, тогава предните колела могат да започнат да се плъзгат малко повече от задните колела, което дава на ездача недоуправление което не позволява да се върти. Ако нещата са по-лоши, тогава задните колела може да се плъзгат повече от предните колела и ако се плъзгат твърде много, колата ще започне да се върти.