Настройки на кола от Формула 1 (техника)

11/04/2012 09:10, (Kiril_Varbanov), 2177/4312 прочита, 16 коментара

 


Авторски материал публикуван със съгласието на автора му - Кирил Върбанов.

Целта на статията е да покаже един общ изглед към начина по който се настройват колите от Формула 1, техническата сложност, с която отборите/пилотите се сблъскват, както и две интересни картинки.

За тези от вас, които са по-запознати с техническата страна на Формула 1, следващата статия може да звучи познато, но пък съм сигурен, че ще харесате картинките :)

Лесно можем да се сетим, че начина по който се настройва една кола преди състезание обикновено е баланс между различни неща, но понякога може да бъде и компромис, ако искаш да покриеш някои недостатъци, като например, състезание с настройка за силно наклонено предно крило, за да постигнеш повече притискане в предната част.

Нека да минем в детайли към настройките:

Гуми

Засега оставяме въпроса с оптималната работна температура (между 95 и 125 градуса, в зависимост от сместа), а обръщаме внимание на налягането. Обикновено, гумите се пълнят със смес, богата на азот, като целта е да се намали до минимум потенциалната разлика при различни температури. Също така, този тип смес запазва налягането по-стабилно за по-дълъг период от време, за разлика от нормалния въздух. (правилника разрешава да се използва само въздух или азот).

Окачване

Няколко важни параметъра, които си струва да споменем: Camber (страничен наклон на гумата), Caster, Toe (ъгъл на сходимост), Front/Rear height (предна/задна височина на окачването), Rake (наклон).

  •  щракнете на снимката за по-голям размер Camber - Това е ъгълът между вертикалната ос на колелата и вертикалната ос на колата, ако гледате отпред. На снимката виждате пример за такъв негативен ъгъл (negative camber). Oт картинката (Ферари Ф150) може да се види как гумите са наклонени една към друга в горните си краища. Едно типично число за такава настройка е 3 градуса, или 3.5, като обикновено има препоръка за съответната писта от доставчика на гуми.
  • Caster -  Това е ъгълът на отклонение от вертикалната ос на колело, погледнато отстрани. Всички сте виждали такава настройка, например в пазарските колички, които бутаме в супермаркета. Както се вижда от последните две картини, едни примерни стойности могат да бъдат от 9 до 12 градуса.
  • щракнете на снимката за по-голям размер Toe - Ако погледнете една кола отгоре, можете да видите предните страни на гумите, които сочат една към друга - такъв тип постановка се нарича Toe-In, докато обратното - фронталните ръбове на гумите са раздалечени един от друг, това е Toe-Out. Можем да използваме колата на Макларън за 2012, MP4-27, за демонстрация.
    Ако погледнем лявата (ваше ляво) гума, ще видим, че линията, описващата Toe-In настройката сочи към носа на колата. Представете си, че и дясната (ваше дясно) сочи в същата посока, и така получаваме една V форма, добре позната ви от конфигурацията на двигателите. И обратното - при Toe-Out посоката е навън, във формата буквата Л, към краищата на предното крило.
  • щракнете на снимката за по-голям размер Наклон, височина на окачването - И двата термина са свързани, но казано с по-прости думи, наклона (rake) е стойката на колата в посока от носа към задната част. Един пример за наклон може да се види тук. Такъв тип настройка, поне на теория, би трябвало да увеличи изходната площ на дифузьора и така да увеличи притискането в задната част, но всъщност не е толкова просто, защото обикновено трябва да се вземат различни неща предвид: геометрията на окачването, цялостния аеро баланс, предизвикано презавиване от твърдо задно окачване (например) и т.н.
Всяка една от тези настройки може да придаде наистина различни характеристики на колата, затова няма да се впускаме в подробни сценарии и матрици с пермутации.

На двете снимки по-долу можете да видите истински числа от параметри за височина на предно и задно окачване (в мм.)

Карти / режими на двигател

Когато говорим за карти на двигател (map), по-скоро става въпрос за общ термин, описващ вариациите при различни стратегии с гориво, настройки на възпламеняване (ignition timing), настройки на тяга (torque), дъжд и т.н. докато режим (или микс) се отнася по-скоро за момента в който трябва да си в крак със състезанието от гледна точка за пестене на гориво, мощност на двигателя, и т.н.

Един такъв пример за софтуерни промени беше известния “Off-throttle blown diffuser” (обдухване на дифузьора при ненатиснат педал на газта) характерен за колите, задвижвани от агрегатите на Рено.

Предавателни числа на скоростна кутия

Една настройка, която наистина може да промени състезанието. Отново, числа използвани в реалния свят можете да видите по-долу (Ароус А22 2001).

Пример от миналата година: Себастиан Фетел победи на Монца, но беше очевидно, че седма предавка е доста по-къса в сравнение с тази на съотборника му Марк Уебър. Това беше ход, който имаше смисъл и по-късно му се отплати с победа, а идеята беше, че такъв тип компромис позволява различни предавателни числа в по-долните предавки, което е предимство при ускорение на излизане от завой, но носи по-малка максимална скорост. Такъв тип настройка сам по себе си беше доста рискован, защото значеше, че Фетел се оставя доста уязвим в DRS зона, но от друга страна значеше, че той смята да води от самото начало и да не позволява никой да стига близо до него, за да се възползва от уязвимостта, наречена “по-ниска максимална скорост” в неговия случай.

Диференциал

Настройването на диференциалът е сред едно от най-важните неща, които пилота може да контролира от кокпита (волана). Един пример за значимостта на диференциала (по-рано обяснен също тук) е края на състезанието, когато колата олеква (представете си старт със допълнителни около 150 кг гориво) - болида започва да се държи различно, бивайки значително по-лек (около 1/6 теглото на колата по-малко), така че нуждата от промени е очевидна.

За средно 5 обиколки е нужна поне една промяна, а понякога пилотите правят промени от един завой до друг.

Ъгъл на атака

Този термин е доста лесен за обяснение (освен ако не задълбаем в истинската наука на аеродинамиката с всичките струни, форми на крила, перки и т.н.) - свързано е с по-голям или по-малък ъгъл на наклон на крило, съответно с идеята за повече притискане или по-висока максимална скорост.

Ефикасността на едно крило може да бъде измерена със съотношението “Притискане/Челно съпротивление” - повече притискане (или издигане) обикновено идва с цената на повече челно съпротивление и оттам по-ниска максимална скорост. Колкото по-голям е ъгъла, толкова повече силата на притискане ще става по-голяма, и оттам и съпротивлението.

През 2010 година достъпен за пилотите беше механизъм за промяна на ъгъла на атака на предното крило, но през 2011 беше забранен.

Баланс на спирачки

Може би често сте чували радио съобщение от рейс инженера до пилота: “Предните спирачки са твърде горещи, промени баланса към задните” (паметта твърди, че цитирам Роб Смедли, но предполагам, че всички са го казвали по един или друг начин).

Пилотът може да направи това от кокпита, за да избегне евентуална нестабилност при спиране, или просто за да избегне прегряване (техническия термин за подобни ситуации е ‘thermal runaway’).

Границите на температурните стойности на спирачките са от 400 градуса до 1000 градуса в много крайни случаи.

Баласт

Обикновено това са парчета от волфрамова стомана, които могат да имат различна форма, но често са плоскости големи колкото дланта ви. Често са на места, където има нужда от тежест, разположена на малка площ, защото едно такова парче може да тежи около 10-11 килограма.

И накрая стигаме до обещаните в началото картинки.

  • Първата е на листа с настройки на Arrows A22, кола, която се състезаваше през 2001 - линк (снимката е от продавач в ebay)

  •  И една по-прясна от пред-сезонния тест през 2012 на Кими Райконен с Рено R30. (оригиналната снимка е тук)






Благодаря ви, че стигнахте чак дотук. Опитах се с по-лесно смилаеми думи и накратко да предам една част информацията, която е нужна за да се вземе решението как да бъде настроена една кола от Формула 1 преди и по време на състезание.

Приемам идеи за следващи статии :)

(авторски права на снимките - Ферари, МакЛарън, Лотус)

Оригиналът на статията е публикуван тук.

(материалът е препечатан с позволението на автора му Кирил Върбанов)


Още от сезон 2012:




Коментари

 
Благодарско!
Рейтинг: [2|2|0.43] 2 / 2

Публикуван на: 11/04/2012 11:48

 
MikaHack
ico_duncov_78_at_mail.bg
Спор | Отговор
Eвала, добре си я написал. Поздравления.
Рейтинг: [1|1|0.27] 1 / 1

Публикуван на: 11/04/2012 12:21

 
Предлагам Кирил за коментатор на Ф1 в БГ. Сигурен съм, че ще се справи по-добре от сегашните ейпексни "коментатори".
Рейтинг: [2|2|0.43] 2 / 2

Публикуван на: 11/04/2012 12:23

 
Браво на теб и за положените усилия за написването на тази статия! Наистина е много трудно да се напише такава статия с технични данни и параметри. Тази статия плюс другата за грубият вид за настройването, наистина създават приятно впечатление и човек може да научи нещо от това. И аз като човек, който се опитва в момента да научи параметрите от симулаторните игри, не бих казал че е лесно за синхронизиране на всичките настройки така, че да ти е хем перфектен болида за теб, хем да хаби най-малко ресурси във всяко отношение. И все пак - браво на човека.
Рейтинг: [3|3|0.53] 3 / 3

Публикуван на: 11/04/2012 12:26

 
Скромно ще кажа, че се радвам, че ви харесва. Бих опитал едно коментарно студио, защо не, опит имам
Пък и отделно от това, винаги съм смятал, че е редно и феновете да участват в отразяването на спорта - къде чрез модели с данни - http://f1.f-e-n.net/index.php/url63582 къде със статии, снимки, и т.н. така че защо не и да поканят някого в студиото.

Относно самата статия - има неща, които умишлено съм ги пропуснал, например как да се коректира недозавиване, или какво точно носи Toe-in настройката (вече ме питаха за какъв дявол са всичките тези неща). Има твърде много вариации и опции, които са специфични за всеки отбор и кола.

Както съм писал и най-долу, очаквам идеи за други статии, и не на последно място благодаря на Огнян Тенчев за възможността (и отзивчивостта).
Рейтинг: [3|3|0.53] 3 / 3

Публикуван на: 11/04/2012 13:51

 
Добър материал. Малко е кратичък, но от друга страна за всяка точка от настройките може да се напише толкова много, че ще стане цяла книжка
Рейтинг: [1|1|0.27] 1 / 1

Публикуван на: 11/04/2012 16:09

 
Интересно ,но според мен статията трябва да е малко по-изчерпателна ,но иначе пък е кратка и ясна благодарим
Рейтинг: [1|1|0.27] 1 / 1

Публикуван на: 11/04/2012 16:20

 
tvk75
tkirchev_at_yahoo.com
Спор | Отговор
аз предлагам за следващи статии (може повече от една): двигателите
Рейтинг: [0|1|0.00] -1 / 1

Публикуван на: 11/04/2012 19:48

 
много добре написана статия. Благодаря
Рейтинг: [1|1|0.27] 1 / 1

Публикуван на: 11/04/2012 22:40

 
@tvk75: Честно казано, не мисля, че относно двигателите има много какво да се каже - темата е разисквана много пъти, и след като спецификациите им са замразени до 2014, не се сещам какво да кажа по-специфично за тях.
Най-интересното е, че са доста по-ефикасни от нормалните атмосферни двигатели, защото самите части са по-различни - всмукателни колектори, клапани и т.н.

Според мен доста интересна ще бъде темата за двигателите през 2014, смятам да пиша и за това, но засега нямам достатъчно информация, освен общодостъпните параметри, на базата на които мога да кажа, че ... ще звучат различно Имам предвид по-ниските обороти и елементите, които вървят с турбото.
Едва ли ще бъде по-зле, но тук идват и личните предпочитания.

П.П. За в бъдеще взимам предвид и мненията, че може да е и по-подробно.
Рейтинг: [2|2|0.43] 2 / 2

Публикуван на: 12/04/2012 09:56

 
Една пропусната настройка от листа на кими: bump stop gap - на края на хода на амортисьорите се слага гумен ограничител за да не удря съвсем на твърдо като свърши хода. Свободния ход преди да удари ограничителя се нарича bump stop gap.

За следваща статия предлагам по-подробно настройките на окачването rollbar, springs, dampers и тн.
Рейтинг: [2|2|0.43] 2 / 2

Публикуван на: 12/04/2012 10:10

 
milenf1
milen.ms_at_mail.bg
Спор | Отговор
Рейтинг: [0|0|0.00] 0 / 0

Публикуван на: 12/04/2012 11:58

 
Браво, хубав коментар и снимката с Кими бе доста интересна.
Рейтинг: [1|1|0.27] 1 / 1

Публикуван на: 12/04/2012 15:10

 
tvk75
tkirchev_at_yahoo.com
Спор | Отговор
За двигателите винаги има много какво да се каже. Всяка година има съществени нововъведения най-вече при тях. Тъй като точно тези нововъведения са най-ревниво пазени,нищо чудно че такива теми почти няма,,,,
Рейтинг: [0|0|0.00] 0 / 0

Публикуван на: 14/04/2012 00:33

 
@tvk75: Аз лично не бих ги определил като съществени, най-вече защото основните им показатели не варират - конски сили, тяга и т.н.

Нещата, които се променят, са основно свързани с охлаждане и смазване на компоненти (масла и т.н.) - но както каза и ти, това са доста засекретени неща. В идеалният случай се търси по-добро смазване за по-дълъг и плавен живот на компонентите, катко и намален разход на гориво - един параметър, който определено е различен при различните отбори.
От друга страна се търсят и по-ефективни начини за охлаждане, с идеята входящите отвори за въздух - air inlets, sidepods, да са по-малки и оттам по-добър коефициент на челно съпротивление.

Наистина едва ли ще мога да се сдобия с числа и подробности около тези промени, освен ако не питам някой като Лука Марморини
Рейтинг: [1|1|0.27] 1 / 1

Публикуван на: 14/04/2012 10:40

 
tvk75
tkirchev_at_yahoo.com
Спор | Отговор
Е точно тези неща може да се обсъдят
Иначе всеки знае,че точно двигателите са най-съществената част за да върви добре една кола
Няма да споря със специалистите обаче
Рейтинг: [0|0|0.00] 0 / 0

Публикуван на: 19/04/2012 15:16

 

Нов коментар

 

Само регистрирани потребители могат да коментират. Ако вече имате регистрация можете да влезете в сайта от "Вход". В противен случай можете да се регистирате като натиснете "Вход" и избере "Регистрация". За повече информация: f1.f-e-n.net/index.php/url14729
tune-grudge
tune-grudge
tune-grudge
tune-grudge
tune-grudge
interoffice
interoffice
interoffice
interoffice