21 sierpnia 2018
Formula 1 2008 vs 2018
W ciągu 10 lat w Formule 1 droga hamowania skróciła się o 22%, a przyspieszenie zwiększyło o 12 %
W ciągu 10 lat w Formule 1 droga hamowania skróciła się o 22%, a przyspieszenie zwiększyło o 12 %
Wyjątkowy postęp, charakteryzujący Formułę 1 w ostatnich 10 latach, potwierdził, że jest ona najbardziej zaawansowanym technologicznie stanowiskiem badawczym na świecie, nie tylko dla inżynierów i najważniejszych producentów samochodów, ale również dla producentów części, takich jak Brembo.
Od 2008 do 2018 roku układy hamulcowe były głównymi bohaterami ewolucji i znacznego wzrostu osiągów. Ulepszenia miały również wpływ na sposób hamowania kierowców, zupełnie inny niż 10 lat temu.
Oczywiście dzisiejsze bolidy bardzo różnią się od tych z 2008 roku i inne zachowanie podczas hamowania nie może i nie powinno być przypisywane wyłącznie hamulcom.
Różne konfiguracje samochodów, różne obciążenia aerodynamiczne, a przede wszystkim szersze opony (a nawet opony innych producentów niż w 2008 roku) odgrywają ważną rolę w różnicowaniu osiągów hamowania.
Niemniej jednak także układy hamulcowe Brembo w ciągu ostatnich 10 lat ogromnie ewoluowały i aby to udowodnić, porównaliśmy dane wszystkich hamowań bolidów z GP Kanady 2008 i GP Kanady 2018.
Oczywiście dzisiejsze bolidy bardzo różnią się od tych z 2008 roku i inne zachowanie podczas hamowania nie może i nie powinno być przypisywane wyłącznie hamulcom.
Różne konfiguracje samochodów, różne obciążenia aerodynamiczne, a przede wszystkim szersze opony (a nawet opony innych producentów niż w 2008 roku) odgrywają ważną rolę w różnicowaniu osiągów hamowania.
Niemniej jednak także układy hamulcowe Brembo w ciągu ostatnich 10 lat ogromnie ewoluowały i aby to udowodnić, porównaliśmy dane wszystkich hamowań bolidów z GP Kanady 2008 i GP Kanady 2018.
DROGA HAMOWANIA: -22%: -22%
Najbardziej zaskakujące dane z porównania obu Gran Prix dotyczą drogi hamowania, która zmniejszyła się o 22,2%: w 2008 roku hamowanie na Circuit Gilles Villeneuve wymagało średnio 113 metrów, natomiast w tym roku wystarczą 88 metry.
Mówimy oczywiście o średnich wartościach, ponieważ dokładne dane, mimo iż wyrażają tę samą tendencję, są jednak bardzo zróżnicowane: na przedostatnim zakręcie, prowadzącym do Ściany Mistrzów, droga hamowania bolidów w tym roku wyniosła 98 metrów, podczas gdy 10 lat temu, w tym samym miejscu 117 metrów.
CZAS HAMOWANIA: -15%
Nadal znaczne, ale skrócenie czasu hamowania nie może się równać ze skróceniem drogi hamowania: od 2008 roku do 2018 roku w Montrealu wykorzystanie hamulców na okrążenie skróciło się o kilka sekund, co oznacza redukcję o -15,5 %.
Może wydawać się, że to mało, ale żeby udowodnić, że tak nie jest, przedstawiamy następujące dane: dziesięć lat temu na trzech zakrętach kanadyjskiego toru kierowcy używali hamulców przez ponad 2 sekundy, a w jednym z tych punktów przez całe 3 sekundy.
W tym roku z kolei maksymalne wykorzystanie wyniosło 2,44 sekundy na zakręcie 10 i 2 sekundy na zakręcie 13.
W tym roku z kolei maksymalne wykorzystanie wyniosło 2,44 sekundy na zakręcie 10 i 2 sekundy na zakręcie 13.
OBCIĄŻENIE PEDAŁU: +4%
Jeśli droga hamowania skróciła się o 22%, a czas hamowania „tylko” o 15%, powód jest tylko jeden: siła wywierana przez kierowców na pedał hamulca zwiększyła się, podobnie jak moc układów hamulcowych Brembo.
W 2008 roku na każdym zakręcie GP Kanady kierowcy wywierali siłę na pedał o wartości średnio 129 kg, natomiast w tym roku wartość średnia wzrosła do 134 kg: wzrost o 4% spowodował, że jazda kierowców stała się droższa.
Zwiększyła się nie tylko siła wywierana przez kierowców, ale również moc układów hamulcowych Brembo: od 2008 roku uległy zmianie właściwości stopu z aluminium i litu w naszych zaciskach hamulcowych.
Dzisiejsze zaciski charakteryzują się większą złożonością geometrii, ciągłym poszukiwaniem optymalizacji stosunku sztywności do ciężaru oraz coraz bardziej efektywnymi kształtami, aby uzyskać odpowiednie chłodzenie jakże niezbędne w każdym bolidzie.
.
WYTRACANIE PRĘDKOŚCI: +12%
Większe prędkości, szersze opony (a co za tym idzie większa zdolność do rozładowania momentu hamowania na podłoże) i oczywiście wydajniejsze układy hamowania Brembo oznaczają dla kierowców wytracanie prędkości o znacznie większych wartościach niż w przeszłości: w 2008 roku średnia wartość wytracania prędkości na okrążeniu w Montrealu wynosiła 4,2 G, podczas gdy w 2018 roku wartość ta przekracza 4,7 G: daje to wzrost o 11,9%.
Na zakręcie 8 GP Kanady wytracenie prędkości, jakiego mogą się spodziewać kierowcy, wynosi 4,9 G w porównaniu do 4,4 G z 2008 roku. Zmiana na pierwszym zakręcie jest jeszcze większa zarówno w wartościach bezwzględnych, jak i procentowych: z 3,7 G sprzed 10 lat do 4,8 G w tym roku.
Analogiczne zmiany odnotowaliśmy również na innych torach, na których odbywały się pierwsze wyścigi Mistrzostw Świata Formuły 1 w 2018 roku. To wszystko będzie jeszcze bardziej widoczne na torze takim jak Monza, gdzie w 2008 roku maksymalne wytracenie prędkości nigdy nie przekroczyło 5 G.
W tym roku jednak, według obliczeń na symulatorze, żadne z sześciu hamowań nie będzie mniejsze niż 5,1 G a przy wejściu w zakręt Parabolica powinno znacznie przekraczać 6 G.
W tym roku jednak, według obliczeń na symulatorze, żadne z sześciu hamowań nie będzie mniejsze niż 5,1 G a przy wejściu w zakręt Parabolica powinno znacznie przekraczać 6 G.
TARCZE HAMULCOWE: OD 200 DO 1 400 OTWORÓW (+600%)
Jednym z elementów układu hamulcowego, który przeszedł ewolucję widoczną nawet gołym okiem, jest tarcza hamulcowa.
W ciągu dekady, postęp badań umożliwił Brembo stopniowe zwiększanie liczby otworów i zmniejszanie ich rozmiaru: dziesięć lat temu, w 2008 roku, w tarczy hamulcowej Formuły 1 było około 200 otworów wentylacyjnych.
Zaledwie 4 lata później ich liczba potroiła się i otworów wentylacyjnych było już 600. Innowacje jednak nie zatrzymały się w tym miejscu i w mistrzostwach z 2014 roku bolidy Formuły 1 miały już tarcze z ponad tysiącem otworów wentylacyjnych.
Zwiększenie powierzchni wentylowanej tarczy zapewnia większe rozproszenie ciepła i obniżenie temperatury roboczej.
W ciągu dekady, postęp badań umożliwił Brembo stopniowe zwiększanie liczby otworów i zmniejszanie ich rozmiaru: dziesięć lat temu, w 2008 roku, w tarczy hamulcowej Formuły 1 było około 200 otworów wentylacyjnych.
Zaledwie 4 lata później ich liczba potroiła się i otworów wentylacyjnych było już 600. Innowacje jednak nie zatrzymały się w tym miejscu i w mistrzostwach z 2014 roku bolidy Formuły 1 miały już tarcze z ponad tysiącem otworów wentylacyjnych.
Zwiększenie powierzchni wentylowanej tarczy zapewnia większe rozproszenie ciepła i obniżenie temperatury roboczej.
W tarczach węglowych Formuły 1 temperatura w bardzo krótkim czasie może osiągnąć wartości szczytowe rzędu tysiąca stopni Celsjusza.
Od 2017 roku zwiększenie grubości tarcz z 28 do 32 mm, umożliwiło zwiększenie powierzchni na otwory wentylacyjne, co doprowadziło do dalszej ewolucji systemu chłodzenia układów.
Obecnie każda tarcza hamulcowa Brembo w najbardziej ekstremalnych wersjach może mieć prawie 1 400 otworów wentylacyjnych, o sto więcej niż w tarczach z 2017 roku.
Otwory, rozmieszczone teraz w 4 rzędach, mają średnicę 2,5 mm i są wykonywane pojedynczo przez precyzyjną maszynę: aby wykonać wszystkie otwory na jednej tarczy potrzeba od 12 do 14 godzin pracy. Na tym poziomie precyzja jest wszystkim: tolerancja obróbki wynosi zaledwie 4 setne milimetra.
Obecnie każda tarcza hamulcowa Brembo w najbardziej ekstremalnych wersjach może mieć prawie 1 400 otworów wentylacyjnych, o sto więcej niż w tarczach z 2017 roku.
Otwory, rozmieszczone teraz w 4 rzędach, mają średnicę 2,5 mm i są wykonywane pojedynczo przez precyzyjną maszynę: aby wykonać wszystkie otwory na jednej tarczy potrzeba od 12 do 14 godzin pracy. Na tym poziomie precyzja jest wszystkim: tolerancja obróbki wynosi zaledwie 4 setne milimetra.
KLOCKI HAMULCOWE: +10% ROZPROSZONEJ ENERGII
W ciągu ostatniej dekady również w klockach hamulcowych zaszły istotne zmiany pod względem rozmiaru i geometrii.
Powierzchnia całkowita każdego z nich wzrosła o niespełna 2% (z 4 000 mm do 4 070 mm), ale obecnie są dłuższe niż w przeszłości: w 2008 roku mierzyły 106 x 25 mm, w 2018 roku natomiast 185 x 22 mm.
Powierzchnia całkowita każdego z nich wzrosła o niespełna 2% (z 4 000 mm do 4 070 mm), ale obecnie są dłuższe niż w przeszłości: w 2008 roku mierzyły 106 x 25 mm, w 2018 roku natomiast 185 x 22 mm.
Obecnie klocki muszą rozpraszać znacznie więcej energii: w Kanadzie 10 lat temu temperatura tarcz na zakręcie (zakręt 10) osiągała szczytową wartość 908°C, natomiast w tym roku w tym samym miejscu przekracza 1 000°C.
Aby przezwyciężyć ten problem, pogłębiono również badania nad kształtem klocków: klocki hamulcowe mają otwory wentylacyjne dostosowane do potrzeb każdego zespołu.
Aby przezwyciężyć ten problem, pogłębiono również badania nad kształtem klocków: klocki hamulcowe mają otwory wentylacyjne dostosowane do potrzeb każdego zespołu.
ZACISKI HAMULCOWE: LEKKOŚĆ +15%
W ciągu ostatnich 10 lat zaciski hamulcowe przeszły częściowo niejednorodny proces rozwoju: z jednej strony uproszczono wybór na torze, a z drugiej strony coraz bardziej widoczna staje się personalizacja rozwoju we współpracy z zespołami.
W 2008 roku istniały różne zaciski w zależności od toru, na którym ścigały się bolidy, co powodowało oczywiste problemy z doborem i brak możliwości awaryjnej wymiany na egzemplarz zaprojektowany na inny tor.
W 2008 roku istniały różne zaciski w zależności od toru, na którym ścigały się bolidy, co powodowało oczywiste problemy z doborem i brak możliwości awaryjnej wymiany na egzemplarz zaprojektowany na inny tor.
Każdy z zespołów zaopatrywanych przez Brembo wymaga układu hamulcowego „na miarę”, ściśle zintegrowanego z designem bolidu i podlegającego ciągłemu rozwojowi w trakcie sezonu.
Na przykład w przypadku zacisków hamulcowych, idealna integracja z układem chłodzenia narożnika (wlot powietrza, bęben, deflektory, itp.) oraz z rozwiązaniami aerodynamicznymi opracowanymi przez poszczególne zespoły gwarantuje, że każdy element jest niepowtarzalny.
Poza tym preferencje kierowców wpływają na różne kombinacje sztywności i masy.
Niektóre zespoły preferują lżejsze zaciski, ponieważ muszą obniżyć ciężar samochodu, jednocześnie tracąc nieco na sztywności.
Inne natomiast preferują sztywność kosztem masy. Ogólnie przy zmniejszeniu masy o zaledwie 15% w porównaniu z 2008 roku, obróbka zacisków hamulcowych stała się obecnie niezwykle skomplikowana w porównaniu z sytuacją sprzed 10 lat.
BRAKE BY WIRE
Wreszcie kolejną znaczącą nowością, jaka pojawiła się w ciągu ostatnich 10 lat, jest Brake By Wire.
Konieczność zapewnienia prawidłowego hamowania z tyłu, po odjęciu momentów obrotowych z silników elektrycznych, doprowadziła do wprowadzenia w sezonie 2014 kolejnego innowacyjnego elementu: Brake By Wire (BBW).
Konieczność zapewnienia prawidłowego hamowania z tyłu, po odjęciu momentów obrotowych z silników elektrycznych, doprowadziła do wprowadzenia w sezonie 2014 kolejnego innowacyjnego elementu: Brake By Wire (BBW).
W normalnym trybie pracy tylny układ hamulcowy nie jest już uruchamiany bezpośrednio przez kierowcę, lecz przez wysokociśnieniowy układ hydrauliczny samochodu (czyli układ uruchamiający skrzynię biegów lub wspomaganie układu kierowniczego), poprzez odpowiednie sterowanie centralki elektronicznej, która w każdej chwili uwzględnia wkład związany z dwoma MGU i rozdział siły hamowania ustalonej przez kierowcę.
Na tylnej osi energia, która ma być rozpraszana przy tym samym tarciu, została zredukowana i częściowo odzyskana przez MGU-K: dzięki temu można użyć mniejszego i lżejszego zacisku.
Z tego powodu, oprócz tradycyjnych zacisków z 6 tłokami, których maksymalna wartość jest określona w przepisach, Brembo dostarcza niektórym zespołom zaciski z 4 tłokami, montowane z tyłu, właśnie po to, by spełnić wymóg większej lekkości.