Nova tehnička pravila (1/3): Kotači

Analiza

Luka Softić

Prije 2 godina 7 min 25 komentara

x1

Nova tehnička pravila (1/3): Kotači

F1 Sezona 2022.

Nova tehnička pravila (2/3): Šasija i aerodinamika

F1 2022

Nova tehnička pravila (3/3): Ostalo

2022. godina donosi nam cjelokupan zaokret u dizajnu bolida serije Formula 1. Od 2013. godine naovamo gledali smo bolide koji su vozili najbrže krugove u povijesti sporta i koji su po čistoj brzini bili daleko superiorniji svim svojim prethodnim inačicama rađenim prema stipulacijama prijašnjih pravilnika. Gledano statistički, sport i dalje probija barijere, postavlja nove standarde u brzini i obara rekorde odvoženih krugova što može dovesti do zaključka da cvjetaju ruže i da je, tehnički gledano, Formula 1 u nikad boljoj formi. Međutim, pravac u kojem se kretao razvoj bolida u proteklih 8 godina zapravo je kompromitirao bit sporta – utrkivanje. Bolidi ove ere na praznoj stazi blistaju i zaista jesu najbrži ikad, ali njihov aerodinamički koncept iza sebe ostavlja tzv. “prljavi zrak” koji drugim bolidima, koji se voze iza vodećeg, otežava praćenje bolida ispred, a time i pretjecanje. Turbulencije u zraku koje proizvodi bolid ispred onemogućavaju da bolid koji prati iskoristi svoj puni aerodinamički potencijal, čime gubi grip, i posljedično brzinu u zavojima. Vožnja iza bolida je također dovodila i do pregrijavanja guma i motora koji su optimizirani za rad u “čistom zraku”.

FIA je uspjela u svojem naumu da na stazi voze najbrži bolidi svih vremena, ali je to u konačnici rezultiralo dominacijom jedne momčadi, i nedostatkom nečega što je tradicionalno bio najveći adut sporta – kvalitetne akcije na stazi. Najglasniji vapaj fanova Formule 1 bio je onaj Jeremyja Clarksona koji je kazao kako je u više navrata radije gledao kriket ili tenis nego Veliku Nagradu Velike Britanije i Lewisa Hamiltona kako kruži bez izazova i razmišlja u kojem krugu će u boks.

Svemu tome FIA nastoji doskočiti novim pravilnikom za 2022. koji bi trebao vratiti staru draž u sport, a jedino što se u dizajnu bolida neće mijenjati je turbo hibridni 1.6L V6 motor. U ovom mini-serijalu nastojat ćemo proći kroz pojedinosti novog pravilnika, a među prvim promjenama koje je FIA najavila prije par godina su veći kotači.

S 13” na 18”

U novoj sezoni momčadi će morati koristiti kotače radijusa 18 inča. Ono što je na prvu očito je da će kotači sami po sebi povećati težinu bolida. Egzaktni podaci o masi kotača strogo su čuvana tajna stoga će sljedeća računica biti bazirana na procjeni. Prema pravilniku iz 2017. kad su uvedene nove Pirellijeve smjese guma, prednji kotači zajedno su bili teški oko 9.5 kg, a stražnji oko 11.5 kg. Povećanje promjera kotača za 5 inča će dovesti do otprilike 90% povećanja mase kotača, i ukupno oko 19 kg dodatne mase na bolidu što bi u omjeru snage s težinom dovelo do gubitka od oko 21 KS. Mercedesov tehnički direktor James Allison procijenio je da bi zbog novih kotača bolidi trebali biti sporiji oko 2 sekunde po krugu, a ako implementiramo računicu da je gubitak 1 KS oko +0.016 sekundi na vrijeme kruga, dolazimo do brojke od +0.336 sekundi po krugu, što naravno nije ni blizu Allisonove 2 sekunde, čime dolazimo do još jednog relevantnog faktora.

Rotacijska masa

Osim linearne mase, koju smo uračunali u prethodnom pasusu, u obzir moramo uzeti i rotacijsku masu kotača, odnosno moment inercije rotacijskog tijela. Budući da je radijus kotača od 18 inča puno veći od onog od 13 inča, težište je udaljenije od osi rotacije pa je teže vršiti rotaciju budući da tromost raste s kvadratom duljine od osi rotacije, pa će tako sila nužna za rotaciju dijelova pogonske linije (zamašnjak, kvačilo, brzine, mjenjač, pogonsko vratilo, osovine, kočioni diskovi i sami kotači) biti veća zbog većeg momenta inercije većih kotača, čime će doći i do većeg gubitka energije koju proizvodi motor, odnosno manje snage prilikom ubrzavanja bolida.

Masivniji ovjes?

S većim kotačima dakako stižu i nove gume. Bočne stijenke gume na dosadašnjim kotačima bile su visoke čak 17 cm pa su značajno pridonosile sustavu ovjesa na bolidu budući da su zbog svoje visine imale priličnu mogućnost deformacije čime su mogle apsorbirati veliku količinu vibracija i udaraca. Drugim riječima, gume su bile debele, pa su se ekipe u konstrukciji ovjesa mogle osloniti na jednostavnije nacrte i upotrijebiti lakše i jeftinije materijale, obzirom da su Pirellijeve gume, kao prvi kontakt s površinom staze, odrađivale veliki dio posla amortizacije.

Iako će gume u 2022. biti veće u radijusu i u širini, bočne stijenke će biti puno tanje pa će opruge i demferi morati obavljati daleko veću ulogu u ublažavanju vibracija i stabilizaciji bolida u odnosu na površinu staze nego dosad, što će rezultirati povećanjem složenosti ovjesa, implementacijom novih dijelova i općenitim učvršćivanjem cijelog sustava – ergo – nezanemarivim povećanjem težine bolida.

Pozitivne strane većih kotača

Ono što smo dosad zaključili je da će veći kotači povećati težinu bolida, i posljedično ih usporiti, za oko 2 sekunde ako je vjerovati Allisonu. Što se većim kotačima onda zapravo dobiva? Krenimo od ovjesa. Dosadašnje “gnjecave” gume prilično su neprecizne u svojim oscilacijama, gdje čitav niz nepredvidivih faktora vezanih za vremenske uvjete, temperaturu podloge, samih guma itd. utječe na njihovu reakciju prema podlozi, a posljedično i na amortizaciju što je u velikoj mjeri onemogućavalo momčadima da potanko podese ovjes prema karakteristikama staze uz pouzdanije, konstantnije i lakše mjerljive rezultate.

Usporavanje bolida djelomično je i rezultat nastojanja da se poveća sigurnost utrkivanja i da se smanji opterećenje guma koje se povećava proporcionalno s povećanjem potisne sile, odnosno downforcea, a prekoračenje kojeg se znalo manifestirati i eksplozijama guma poput onih u Silverstoneu ili Azerbajdžanu: tanja bočna stijenka gume se pri spomenutom opterećenju daleko manje deformira, a tlak u takvim gumama onda može biti i manji što dovodi do manjih oscilacija i savijanja guma, a u konačnici do manjeg rizika od pucanja gume.

Najznačajniji benefit većih kotača trebao bi biti utjecaj na aerodinamiku bolida, odnosno povećanje protočnosti “čistog” zraka i osjetno smanjenje turbulencija u zraku koje su dosadašnji bolidi sa svojom aerodinamičkom izvedbom ostavljali za sobom. Kako su gume s debelim bočnim stijenkama u zavojima drastično mijenjale oblik, oscilirajuća podloga kroz koju zrak prolazi dovodi do turbulentne fluktuacije. Smanjenjem bočnih stijenki površina guma bit će daleko konstantnija i glađa u zavojima, protočnost zraka će biti puno čišća, te će prateći bolidi gubiti puno manje downforcea u neposrednoj blizini vodećeg bolida. Bočna protočnost će se također nastojati izravnati uvođenjem obveznih glatkih ratkapa, a koje će navodno imati integriranu LED rasvjetu koje bi gledateljima trebale indicirati status degradacije i pritiska u gumama.

Vozači će također imati pune ruke posla budući da će morati prilagoditi način vožnje na novu dinamiku bolida u odnosu na površinu staze, kao i na novi način zagrijavanja guma, obzirom da će unutrašnjost guma biti puno manja, što će se uvelike odraziti na tlak u gumama. Pirelli će morati napraviti smjesu koja će funkcionirati u odnosu na nove postavke, a morat će se pošteno potruditi budući da njihov ekskluzivni ugovor s Formulom 1 ističe koncem 2023.

Odgovor

25 komentara

  1. Chequered Flag
    AnteF1 Prikaži
    • 869 d, 19:24

    Jako puno navijača priželjkuje veće kotače. Zna se čuti argument kako cestovni auti već odavno premašuju 13″.

    Meni su nekako ovi “malecki” kotači dio F1 i nisam imao ništa protiv. Posebni su. Upravo zato što se drastično razlikuju od onoga što vidimo svaki dan ima mi veću vrijednost. F1 i jest posebna.

    Sad ću se na nove kotače, kao i na sve dosad, priviknuti nakon par utrka



    17
    17

    0
  2. Toto Wolff
    BoJack Prikaži
    • 869 d, 19:26
    x1

    Odličan članak, pohvale autoru.

    Istina, nove gume izgledaju stvarno “ružnjikavo”, no ako pomognu u uzbudljivijem utrkivanju, ja im neću zamjeriti



    19
    19

    0
  3. Ayrton Senna
    OffLiberyMedia Prikaži
    • 869 d, 19:30

    Budući da je radijus kotača od 18 inča puno veći od onog od 13 inča, težište je udaljenije od osi rotacije

    Kada se govori o momentu inercije gleda se mjesto presjecanja glavnih težišnih osa u STATIČKOM stanju. Za krug to je centar kruga, ma koliki on bio, ujedno centar kruga je ujedno i tačka kroz koju prolazi osa rotacije.



    3
    -3

    6
    • Nando
      Lux Prikaži
      • 868 d, 12:47

      Ne. Po tome disk ne bi imao moment inercije, a ima. Nebitno je što je disk, obruč ili felga pravilna i šta je ukupni centar mase praktički u sredini. On gleda diferencijalne mase duž cijele felge (kao da si ju raskomadao na milijun komada i onda svaki komadić gledaš kolika mu je masa (koja je diferencijalno mala) i na kolikom je R). I oni stvaraju moment (kontra momentu pogona).
      Vlasnici osobnih automobila se gotovo nikad puno ne bave tim pri kupnji flegi, međutim u F1 sigurno se i to uzima u obzir, iako IMO to neće biti nikakav difference maker.



      9
      9

      0
      • Ayrton Senna
        OffLiberyMedia Prikaži
        • 867 d, 11:38

        Znam ja vrlo dobro šta je moment inercije i kako se dolazi do čuvene formule pi*d^4/32 (pi puta d na četvrtu kroz 32). Poenta je da ne možeš reći da je tržište udaljenije od ose rotacije, jer se oni poklapaju, ono što čini razliku jeste krak sprega inertivnih sila (Newton-ovskih, masenih) jer se odmičemo od tog težišta, kao što si i ti objasnio. Sve u svemu trebamo se pravilno/pravilnije iražavati, jer neko ko se ne razumije a volio bi da se razumije može shvatiti potpuno pogrešno



        2
        1

        1
    • BMW_MPower Prikaži
      • 868 d, 16:43

      Primijetio sam da je autor potpuno zapostavio razliku u masi pneumatika, što nije nimalo zanemarljivo u cijeloj toj priči.



      1
      1

      0
  4. David Croft
    Frantic Donator Prikaži
    • 869 d, 19:35

    https://i.postimg.cc/wTHHW4LD/IMG-2bf98652d4d1654989f2c7e62b3d7f39-V.jpg



    11
    8

    3
  5. Renault
    zd1400rt Prikaži
    • 869 d, 22:48

    Clarkson je rekao da bio volio akciju a la Villnuevea i Aronuxa, a ne da Hamilton kruži sam na vrhu. Kada su vozili Villnueve i Arnoux jedan od najpoznatijih dvoboja moram istaknuti slijedeće. Arnoux je imao problema s pumpom goriva, dok je Gilles imao spržene zadnje gume. Ti problemi su ih izjednačili u jednom trenutku i dobili smo taj dvoboj. To ne znači da je Formula 1 tada bila čisto utrkivanje jer tu utrku je dominantno pobijedio Jean-Pierre Jabouille.

    Napetu sezonu poput 2021. imali smo 2008. Znači, bez obzira na dva različita pravilnika trebalo je 13 godina. Zanimljivo je da su obe te sezone bile zadnje obuhvaćene određenim pravilnikom. Drugim riječima, momčadi više nisu imale prostora za napredak i izjednačile su se. Brawn GP je očitim varanjem iznenadio 2009. i kada se pravilnik definirao kako treba dobili smo dominaciju RB-a koja se išla rušiti novim pravilnikom pa smo dobili dominaciju Mercedesa. I sada kada im se RB približio i imamo novo rivalstvo, dolazi opet do rušenja svega i novog početka koji će donijeti velike razlike. Možda se Hamilton i Verstapen ne vide u dvoboju iduće tri godine.

    Zapravo, ono što me veseli kod novog pravilnika je to da se smanji prljavi zrak i da stvarno neko tko je u zoni u tom momentu može hvatati nekoga u bržem bolidu koji ima hladnije gume i sl. Kada se momčadi izbalansiraju možda ćemo i imati zgusnuti poredak tamo 2024. i 2025.



    16
    12

    4
  6. Ferrari
    karlo_b Prikaži
    • 869 d, 23:29

    Meni je samo žao što će vrh motorsporta voziti na “ratkapama” bile one 13 ili 18 cola 😬



    10
    4

    6
  7. Alfa Romeo
    laky614 Prikaži
    • 868 d, 09:16

    zanima me koliko ce trajati sada promjena guma i moraju li mehaničari pojačati sa teretanom s obzirom da se masa povećala za 90 posto?



    10
    10

    0
  8. Pastor Maldonado
    perodeformero Prikaži
    • 868 d, 10:38

    Ovo sa LED rasvjetom na ratkapama po meni bi bilo dobro.
    Ono da se mijenja boja kako se troši guma. Momčadi time de bi odavale tajne,
    jer ionako znaju kada je tko išao u box, u kojem su mu stanju gume…..
    Za gledatelje bi to bila divna informacija koju ne bi morali držati u glavi da li je i kada netko mijenjao gume
    i računati koliko su potrošene/ vožene krugova na čistom ili prljavom zraku, pregrijane od pokušaja pretjecanja ili ne, s povremenim odokativnim prikazom na prijenosu.
    Ovako ako bi to dobro napravili – promjena boje LED svjetala na ratkapama vezana sa senzorima u gumama …
    To bi moglo bi doprinjeti užitku gledanja.



    2
    0

    2
    • Ferrari
      sisavac Donator Prikaži
      • 868 d, 12:24

      ne znam…meni ovo s LED bojama više djeluje kao kompjuterska igrica nego F1.
      imamo već par sezona AWS-ovo prognoziranje stanja guma za koje smo svi vidjeli da je čisto sr*nje…
      radije nek se vrti neka reklama , bit će bolje po meni.



      10
      9

      1
  9. Rolex
    Kobayashi novinar Donator Prikaži
    • 868 d, 12:02

    Pohvale za članak, nadam se i ubuduće ovakvoj vrsti tehničkih informacija.
    Ova ideja s LED svijetlima vezano za potrošnju guma je vrlo zanimljiva…. Pogotovo kad budemo slušali “Bono my tyers are dead”, a ono ledica fluorescentno zelena 😂

    Malo šale, nadam se da LH fanovi neće zamjeriti 😛

    Svima želim sretnu Novu te da uživamo u sezoni 22 još više, nego prethodne!!



    6
    6

    0
  10. Ferrari
    sisavac Donator Prikaži
    • 868 d, 12:25

    pohvala za članak, veselim se ostatku i da konačno vidimo nove bolide u akciji.



    2
    2

    0
  11. Lewis Hamilton 44
    Berislav Donator Prikaži
    • 868 d, 15:20

    Primjedba: Debljina i visina bočne stijenke su dva zasebna podatka i sa zasebnim efektom..Malo u obranu Alisonovih 2″. Naime na autorovih 0,336″ treba još dosta toga dodati pa to možda bude i zera više od 2″. I na kraju da ponovim, Formula 1 je davno na jednom od raskršča krenula krivim putem koji vodi ka Areni u kojoj će sjediti ordinarni Plebs sa spremnim palčevima i neće imati pojma što je nekada značio WCC!



    7
    6

    1

Pročitajte više o idućim temama:

Reagirajte na ovaj sadržaj:

Novo na forumu Otvori

Stvaramo uspomene zajedno!

Formula 1 je najbrže rastući sport na planetu, a Pulsmedia najaktivniji hrvatski sportski portal.

Kontaktiraj nas

Medijska prava

Sve fotografije vlasništvo su ekipa Formule 1 ili Pirelli media centra.

Pridruži se

Pulsmedia

Slijedi nas

© Pulsmedia, guramo od 2015.