مهمترين ويژگی های فنی اتومبيل فرمول يک

آنچه موجب پيچيدگی بيش از حد اتومبيل فرمول يک می شود، عملکردی است که از آن انتظار می رود.

اين اتومبيل بايد بتواند در ظرف دو تا سه ثانيه، از حالت سکون، به سرعت ۱۰۰ کيلومتر در ساعت برسد و در مواردی، در طی همين مدت، سرعت خود را از بيش از ۳۲۰ کيلومتر در ساعت، به يک چهارم برساند.

اتومبيل فرمول يک همچنين بايد بتواند با سرعت بيش از ۲۰۰ کيلومتر در ساعت، کمتر از ۶۰ درجه و با سرعت حدود ۱۰۰ کيلومتر در ساعت بيش از ۱۳۰ درجه تغيير مسير بدهد.

موتور و جعبه دنده:

موتورهای هشت سيلندرفرمول يک، (۲۴۰۰ سی سی حجم) به قدرتهايی بيش از ۷۱۰ اسب بخار دست يافته اند اما از سال 2007 دور موتور به ۱۹ هزار دور در دقيقه محدود شده است

این در حالي است که وزن موتور کمتر از ۹۰ کيلوگرم است و وزن کل اتومبیل باید کمتر از 605 کیلوگرم باشد.

بعنوان مقايسه يک موتور اتومبيل های طراحی شده برای مصارف عمومی ممکن است حدود ۲۰۰۰ سی سی حجم، ۱۳۰ اسب بخار قدرت و دور موتوری معادل ۶۰۰۰ دور در دقيقه داشته باشد.

البته از آنجا که هدف اصلی موتور فرمول يک توليد حداکثر سرعت است، مصرف آن به بيش از ۶۰ ليتر در ۱۰۰ کيلومتر هم می رسد، در حاليکه اتومبيل معمولی کمتر از ۱۰ ليتر در هر ۱۰۰ کيلومتر مصرف دارد.

جعبه دنده، يکی از پيچيده ترين اجزاء اتومبيل فرمول يک محسوب می شود.

بيش از ۲۰۰ سنسور وضعيت موتور را می سنجند و با استفاده از ابزارهای کمکی، بهترين زمان برای تغيير دنده را مشخص می کنند. تغيير دنده توسط پدالی انجام می شود که پشت فرمان، به نحوه ای نصب شده که راننده با فشار انگشتان می تواند دنده عوض کند.

در طی دو فصل اخیر، تکنولوژی ساخت جعبه دنده به اندازه ای تغییر کرده است که تغيير دنده در داخل جعبه دنده در زمانی در حد چند هزارم ثانيه انجام می شود.

برای به حرکت درآوردن اتومبيل در دنده يک (در هنگام آغاز مسابقه) هم از پدالی مشابه پشت فرمان اتومبيل استفاده می شود که حکم کلاچ را دارد.

شاسی:

ساخته شده از فيبر کربن است و از آنجا که بر اساس قوانين نبايد در عملکرد آيروديناميک اتومبيل تاثير داشته باشد، کف آن صاف است.

اين قطعه انعطاف پذير، با وزنی حدود ۳۰ کيلوگرم، بايد بتواند فشار متناوب آيروديناميک را تحمل کند که گاه معادل دو تن وزن می شود.

در عين حال، چون راننده عملا در داخل شاسی می نشيند، قسمت عمده ای از ايمنی راننده، به استقامت شاسی بستگی دارد.

بدنه:

اتومبيل های معمولی، تنها به دليل ضعيف تر بودن موتور نيست که نمی توانند در سرعتی نزديک به سرعت اتومبيل فرمول يک حرکت کنند.

جريان هوايی که در زير بدنه ماشين در سرعتهای بالا ايجاد می شود، به حدی قوی است که می تواند اتومبيل را به هوا پرتاب کند.

از اين رو است که طراحی بدنه اتومبيل فرمول يک را، به بال هواپيما تشبيه می کنند؛ البته در جهت معکوس.

شکل بدنه هوا را به بالا و اتومبيل را به پايين می راند و نتيجتا باعث چسبيدن اتومبيل به زمين در سرعتهای بالا و در پيچها می شود.

اين طراحی به حدی موثر و کارآمد است که بر اساس محاسبات، اتومبيل فرمول يک می تواند بر روی سقف يک تونل حرکت کند بدون آنکه به زمين بيفتد.

نقش ديگر بدنه، راندن بخشی از هوای اطراف به سمت رادياتورهای اتومبيل جهت خنک کردن موتور و سيستمهای هيدروليک است.

سيستم فنر بندی:

مانند اتومبيل های عادی، کار اين سيستم ثابت نگه داشتن فاصله کف اتومبيل با زمين و جذب ارتعاشات است، اما در حاليکه سيستم فنر بندی اتومبيل معمولی، محدوده حرکتی تقريبا ۳۰ سانتی متری ايجاد می کند.

در اتومبيل فرمول يک، اين محدوده حرکت به سه سانتی متر در چرخهای جلو و شش سانتی متر در چرخهای عقب کاهش می يابد.

برخلاف اتومبيل های عادی، قرار نيست که اين سيستم در اتومبيل های فرمول يک، اسباب راحتی راننده را فراهم کند.

سيستم فنر بندی قابل تنظيم است و مثلا در هوای بارانی، امکان انعطاف پذيری بيشتر به سيستم داده می شود.

لاستيک و ترمز:

در حاليکه لاستيک اتومبيلهای معمولی بيش از ۱۵ هزار کيلومتر کار می کنند، لاستيک اتومبيل فرمول يک بگونه ای ساخته شده که حداکثر ۲۰۰ کيلومتر کار کند.

در اين لاستيکها ترکيبات کربن، گوگرد و روغن بکار گرفته شده که هرچه ميزان روغن بيشتر باشد، لاستيک نرم تر خواهد شد.

لاستيکها بايد حرارتی بين ۹۰ تا ۱۱۰ درجه سانتی گراد داشته باشند نتيجتا پيش از آغاز مسابقه، درجه حرارت آنها را توسط پتوهای برقی مخصوص در ۹۰ درجه ثابت نگه می دارند.

سيستم ترمز اتومبيل فرمول يک، به سيستم ترمز اتومبيل های معمولی شباهت بسياری دارد؛ اما استفاده از سيستم های مانع از قفل شدن مجاز نيست.

ديسک ترمز از فيبر کربن ساخته شده و (بسته به پيستهای مختلف) در درجه حرارت بين ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد عملکرد مطلوب دارد و بوسيله هوا خنک می شود.

عمر ديسک ترمز در حد ۸۰۰ کيلومتر است.

فرمان و سيستم هدايت:

فرمان يک اتومبيل فرمول يک، وظيفه ای بسيار بيشتر از تعيين جهت حرکت اتومبيل را بر عهده دارد.

از فرمان، که برای ورود و خروج راننده، از جای خود بيرون آورده می شود، برای کنترل حدود ۱۲ مشخصه مختلف عملکرد اتومبيل استفاده می شود.

ساخت هر فرمان حدود ۴۰ هزار دلار هزينه در بر دارد و بوسيله دکمه های روی فرمان، راننده می تواند مايعات بنوشد (قمقمه از طريق يک لوله به داخل کلاه ايمنی متصل است)، با مسئولان فنی تيم از طريق راديو صحبت کند، مسابقه را شروع کند و تنظيمات مربوط به سيستم کنترل کشش و موتور را تغيير دهد.

اتومبيل فرمول يک، مجهز به سيستم هدايت هيدروليک است؛ نيم دور چرخش فرمان، برای تغيير جهت حرکت اتومبيل در يک پيچ ۹۰ درجه کافی است.