Кпп автомобилей формула 1

Финальное разоблачение

Завершающая подборка фактов о Формуле 1

Мы заканчиваем рассказывать вам подробности из мира Формулы 1. Сегодня вы узнаете о самой долгой и короткой гонке, о типе коробки передач и о том, какие дополнительные утяжелители установлены на болидах Формулы 1. И не забудьте ознакомиться с предыдущими статьями нашей подборки.

Как можно проследить за соблюдением запрета на тесты по ходу сезона?

Возможность тайно поработать с болидом Формулы 1 практически отсутствует, потому что для его обслуживания необходима целая армия инженеров. Кроме того, для тестов необходимы шины Pirelli, которые придется «контрабандой» доставить к месту секретных тестов. А это нереально.

Какие типы балласта используют в болидах Формулы 1?

Согласно техническому регламенту, в 2015 году минимальный вес незаправленного болида с гонщиком должен составлять 702 кг. В зависимости от веса пилота и деталей, на болиде устанавливаются дополнительные утяжелители весом 5–15 кг. Эти элементы изготавливаются из очень плотного металла, например, тантала, плотность которого составляет 16,65 г/куб.см.

Расположение утяжелителей очень индивидуально и определяется особенностями строения болида и весом пилота. Обычно они размещаются под шасси, перед водительским сиденьем максимально близко к асфальту, чтобы обеспечить оптимальный центр тяжести. Иногда небольшая часть балласта располагается в переднем крыле. При использовании дополнительных утяжелителей существует важный запрет: они не могут перемещаться ни при каких условиях.

Сколько бы проиграл чемпионский болид 1982 года современному эквиваленту, если бы они ехали на одной трассе?

Такое сравнение усложнено, прежде всего, тем фактом, что с 1982 года все трассы Формулы 1 очень сильно изменились. Меньше всех трансформировалась Монца — длина ее трека стала на 7 метров короче, поэтому именно этот автодром и возьмем для сравнения.

Во время квалификации Гран-при Италии будущий чемпион 1982 года Кеке Росберг показал результат 1.31,834. Сравнение мы проведем по результату сына чемпиона мира на Гран-при Италии 2014 года — Нико Росберга. Свой лучший круг на Монце в прошлом году пилот Mercedes проехал с результатом 1.25,493, завоевав второе место на стартовой решетке. Поэтому, получается,что современный болид на 6 секунд быстрее гоночного автомобиля 1982 года.

Также можно сравнить результаты Кеке Росберга и чемпиона мира 2014 года Льюиса Хэмилтона в квалификациях Гран-при Италии. Результат Кеке мы знаем, а британец завоевал поул, проехав круг за 1.24,109. Итого разница составляет практически 8 секунд.

Еще один способ установить разницу по скорости между болидами 1982 года и современности, это сравнить время пилотов, стартовавших первыми. Поул с результатом 1.28,473 на Гран-при Италии 1982 года выиграл Марио Андретти. Напомним, что поул Хэмилтона в прошлом году составил 1.24,109. В этом случае, разница будет составлять чуть более 4 секунд.

Однако, и это сравнение очень условное. Монца — трасса, где используется максимальная мощность двигателя. На других автодромах результат может быть значительно выше, из-за больших изменений в аэродинамике болида.

Какой тип дифференциала используется в Формуле 1?

В Формуле 1 используются блокирующиеся дифференциалы. В отличие от простого неблокирующегося дифференциала, эта конструкция существенно повышает сцепление при разгоне, но это преимущество проявляется только когда под правым и левым ведущим колесом оказывается разное покрытие.

В «формульных» дифференциалах используется гидравлический механизм блокировки, управляемый электроникой. Уровень блокировки определяется «картой» в зависимости от множества переменных: скорости вращения, силы нажатия на акселератор и т.д.

В правилах особо сказано, что дифференциал не может быть активным — то есть текущая настройка может устанавливаться только человеком за рулем.

Можно ли менять очередность использования двигателей в текущем сезоне? Или четыре мотора необходимо использовать последовательно?

Правила не устанавливают ограничений на этот счет. Можно использовать один двигатель в течение нескольких гонок, затем заменить его на другой, а потом снова вернуться к первому. Однако, по ходу сезона можно дорабатывать только новые двигатели (с использованием лимитированного количества «токенов»), поэтому команды практически всегда используют двигатели последовательно.

Какая коробка передач установлена на болидах Формулы 1?

На болидах Формулы 1 установлены полуавтоматические коробки передач без синхронизатора. Для переключения передач пилот не использует сцепление, а нажимает небольшие рычаги, расположенные с обратной стороны руля. Благодаря гидравлической системе, которая активизируется электросигналом, переключение происходит за 1–2 сотые доли секунды.

Раньше команды настраивали передаточные числа для каждой трассы. В частности, благодаря настройкам последней передачи, болид достигал максимальной скорости только в момент окончания самой длинной прямой. Первая же передача отвечает за нужное ускорение на старте, а вторая — за комфортное прохождение медленных поворотов. Полная настройка коробки передач занимала приблизительно 40 минут.

По новым правилам передаточные числа нельзя менять между гонками, поэтому команды вынуждены в начала сезона выбрать универсальные настройки для всех трасс. Поэтому, например, 8 передача настраивается для трасс с длинными прямыми, и на более коротких и медленных автодромах она может не использоваться вообще.

На болидах Формулы 1 существует и задняя передача. Регламент требует ее присутствия, поэтому конструкторы делают ее максимально облегченной, и потому ненадежной. Часто команды устанавливают модуль задней передачи рядом с основной коробкой, что бы понизить вес второй.

Ее включение занимает много времени, передача может не включиться вообще, поэтому пилоты избегают использовать заднюю передачу кроме случаев, когда этл необходимо для продолжения гонки.

Включать заднюю передачу на пит-лейн строго запрещено.

Какая гонка в истории Формулы 1 стала самой длинной?

Самой долгой гонкой стал Гран-при Канады в 2011 году. Общее время этапа составило 4 часа и 4 минуты. Гонка проходила во время дождя, поэтому на 25 круге она была остановлена и восстановлена спустя 2 часа. Победителем гонки в Монреале стал Дженсон Баттон. До этого рекорд самого долгого Гран-При удерживала гонка в Нюрбургринге в 1954 году, хронометражем 3 часа 45 минут. Этот этап проходил при сухой погоде, а столь продолжительным он стал по причине длины трассы: в 1954 году круг на Нюрбургринге был равен 22 км и 810 метрам. Пилоты на долгом Гран-при Германии проехали 22 круга, а победителем стал Хуан Мануэль Фанхио.

Самым коротким Гран-при считается этап в Австралии в 1991 году. Из-за проливного тропического дождя гонка была остановлена спустя 24 минуты и 35 секунд после старта. Лидер этапа, Айртон Сенна, проехал только 16 кругов.

Какая максимальная продолжительность пит-стопа, установленная правилами?

Такого ограничения в правилах Формулы 1 нет. В подтверждение этому, на фоне супер-скоростных остановок в боксах особо выделяется пит-стоп Такума Сато на Гран-при Канады 2005 года: 30 минут 51.763 секунды. На болиде японца возникли проблемы с коробкой передач. Механики BAR приняли решение починить неисправность и, заменив всю заднюю часть автомобиля, выпустили болид в гонку с отставанием в 23 круга от лидера. До финиша Такумо Сато не доехал из-за проблем с тормозными дисками.

Ирина Лазурская
Постоянный автор и редактор ленты новостей Параболика. Мне 30 лет, по образованию и призванию — дизайнер. Влюбилась в Формулу 1 в 2000 году. Зашла в комнату, где папа смотрел автогонки, как раз тот момент, когда на Гран-при Бельгии Мика Хаккинен, обгоняя кругового Рикардо Зонту, обошел и Михаэля Шумахера. Тот обгон изменил мою жизнь, и я увлеклась Формулой 1. Люблю Королеву автоспорта за сочетание мужественности, скорости и высокого уровня безопасности.

Источник статьи: http://parabolike.com/2015/08/11/facts

Коробка передач Формулы-1

На фоне споров, вспыхнувших вокруг легализации антипробуксовочной системы, появление на Гран При Испании еще одного новшества – автоматической коробки передач – прошло практически незаметно. И не удивительно.
Ясным майским днем 1988 года в окрестностях небольшого городка Балокко на севере Италии вокруг некоего объекта, окруженного глухой оградой, творилось нечто странное. Раскидистые кроны больших деревьев, растущих за пределами огороженной территории, вдруг обросли увесистыми экзотическими «плодами” – папарацци, вооруженными фотокамерами с длиннофокусными объективами, и наводнившие эту местность крепкие секьюрити трудились в поте лица, собирая с деревьев обильный «урожай”. А в самый ответственный момент над столь тщательно охраняемым объектом закружил вертолет, в дверном проеме которого расположился еще один незваный гость, увешанный мощными фотообъективами.

И машину, которую за несколько секунд до этого выкатили из гаража, тут же закатили обратно. Так отнюдь не во Фьорано, а на одной из ничем не примечательных испытательных трасс концерна FIAT начинались тесты новой Ferrari, оснащенной новым аэродинамическим пакетом и, главное, новейшей и тогда абсолютно уникальной разработкой, которой был присвоен гриф строжайшей секретности, – системой автоматического переключения передач.
В то время как возвращение на прошедшем ГП Испании в машины Ф-1 антипробуксовочной системы привлекло всеобщее внимание и наделало много шуму, другое, не менее знаменательное изменение в Техническом регламенте – отмена запрета на использование полностью автоматических коробок передач – осталось почти незамеченным. Между тем на момент своего появления это устройство было не менее, а даже более революционным, нежели антипробуксовочная система.
Любопытно, впрочем, что изначально об автоматической трансмиссии как таковой никто в Формуле-1 и не помышлял, и появилась она, можно сказать, случайно, в качестве своего рода «вторичного продукта”. И подтолкнуло к ее созданию, соответственно, вовсе не стремление упростить и облегчить пилотирование машин Ф-1, а совсем другие соображения.

Не удобства ради, а скорости для

Дело в том, что в конце 70-х с целью лучшего распределения веса топливные емкости стали размещать в одном большом баке позади пилота, и конструкторам пришлось изрядно поломать голову над тем, как и где протянуть тяги, соединяющие рычаг переключения передач с коробкой передач – то ли в обход бака, то ли сквозь него. И тот, и другой вариант имел свои существенные недостатки, что заставило искать принципиально иное решение.
Таковое пришло в светлую голову Джона Барнарда, когда он в конце 1986 года размышлял над этой задачей, готовясь к переходу из McLaren на место главного конструктора в Ferrari. «В те годы, – вспоминает Барнард, – в машинах Формулы-1 все большее применение находили электрогидравлические клапаны, например, в активной подвеске, и я подумал, а почему бы не использовать их в качестве исполнительного механизма переключения передач, приводимого в действие простым нажатием кнопок с места пилота – по проводам?”
Сказано – сделано. Уже в следующем сезоне в Ferrari стали экспериментировать с подобной системой, которая в первую очередь должна была непременно давать возможность пилоту при торможении перед медленными поворотами переходить с высшей передачи сразу на вторую или третью, минуя промежуточные. Таким образом, первая полуавтоматическая коробка передач с раздельными гидравлическими цилиндрами на концах каждого включающего штока позволяла переключать передачи не последовательно, а как угодно – хоть с шестой сразу на первую. Однако такая система требовала установки шести клапанов плюс еще одного для включения задней передачи, что к тому же делало конструкцию весьма тяжелой (хотя и все равно более легкой, чем традиционная).
Затем стало ясно, что совсем необязательно размещать переключатели в том же месте, где и обычный рычаг переключения передач. А непосредственно идею их размещения в «одном флаконе” с рулевым колесом Барнард «подглядел” в картах, на некоторых моделях которых в то время перед рулем располагались рычаги выключения сцепления или переключения передач, наподобие мотоциклетных.
Также стало очевидно, что теперь педаль выключения сцепления нужна лишь для того, чтобы стронуть машину с места при старте, а затем на протяжении всей гонки выключение и включение сцепления может производиться также в автоматическом режиме по сигналу при нажатии того же подрулевого рычажка переключения передач. Так левая нога пилота довольно неожиданно была избавлена от лишней работы.
Далее оказалось, что «вверх” передачи могут переключаться тоже полностью автоматически, просто по достижении двигателем максимального числа оборотов. А вот с переключением «вниз”, наоборот, возникли некоторые проблемы: пилоту необходимо было, как и в машине с ручной коробкой, выбирать «правильное” число оборотов для плавного перехода на пониженные передачи, иначе он рисковал перетормозить двигателем.
Впрочем, от полностью автоматического переключения передач позже пришлось все же отказаться: это не понравилось пилотам, которые предпочитали переключаться «вверх” по своему усмотрению. Например, иногда в повороте имеет смысл перейти на более высокую передачу, чтобы более эффективно контролировать его прохождение двигателем – особенно такой прием помогает на мокрой трассе. Но даже полуавтоматическое переключение передач путем нажатия на подрулевые рычажки позволяло проходить повороты куда быстрее, нежели традиционное, при помощи обычного рычага и педали сцепления, которое невозможно было проделать непосредственно в середине поворота, когда обе руки должны контролировать положение рулевого колеса.

Мал рычажок, да удал

Все это, опробованное на Ferrari впервые в тот самый майский день 1988 года, с которого начался этот рассказ, должно было получить уже «боевое” крещение в очередной, 640-й модели. На ней в следующем году пилотам Скудерии предстояло отстаивать поруганную честь команды (в ЧМ 1988 года McLaren выиграла 15 гонок из 16, а Ferrari – лишь одну). Однако в том же 1988 году умер великий Энцо Феррари, и представители «вышестоящей инстанции” – менеджеры концерна FIAT – поспешили захватить бразды правления командой в свои не слишком искушенные в этом деле руки. Одной из директив нового руководства стало требование отказаться от новой системы переключения передач и втиснуть в уже готовое 640-е шасси обычную коробку с ручным переключением.
«Сделать это было крайне трудно, – вспоминает Барнард, – и я был страшно зол, потому что знал, что это потребует такого колоссального объема работ, который мы просто не могли себе позволить, однако решение принимал босс из FIAT, и я вынужден был подчиниться и изуродовать монокок машины. Положение спас Найджел Мэнселл, который, протестировав ее несколько кругов, сказал: «Ну уж нет, спасибо. Верните мне подрулевые переключатели”. После этого о возврате к ручному переключению передач уже никто не вспоминал”.
Впрочем, Мэнселл был сам настолько не уверен в надежности новой системы, что даже и не надеялся в первой гонке сезона-89 хотя бы доехать до финиша, поэтому забронировал себе билет домой на более ранний авиарейс. Однако лететь пришлось все же позже – за рулем Ferrari 640, оборудованной полуавтоматической коробкой передач, англичанин не просто финишировал, но и выиграл первую же гонку – Гран При Бразилии!
В результате этой сенсационной победы полуавтоматическая коробка передач с электронным переключением подрулевыми рычажками привлекла к себе всеобщее пристальное внимание. Выгоды от ее применения были налицо: возможность переключать передачи в самый подходящий для этого момент (особенно в поворотах), не отрывая рук от рулевого колеса и, таким образом, полностью контролируя траекторию. Кроме того, ошибаясь при обычном, ручном переключении, пилоты часто «перекручивали” мотор, что приводило к его более быстрому износу. Теперь же синхронная работа сцепления и механизма при переключении передач «вверх” исключала эти ошибки.
«Оставалось лишь добиться того же эффекта и при понижении передач, – рассказывает Барнард, – чтобы переключение не происходило, пока скорость вращения коленвала и скорость движения машины не придут в соответствие. Добиться этого удалось лишь спустя несколько лет, когда в двигателях появились электронные дроссели. К тому времени я уже работал в Benetton, а там не было достаточной для подобных систем электронной базы, поэтому даже спустя три года после дебюта полуавтоматической коробки в машинах Ferrari пришлось выпускать на трассы Гран При автомобиль, по старинке оснащенный ручной коробкой. Зато теперь, десять лет спустя, пилоты всех команд могут уже без каких-либо рывков и усилий, сколько и как угодно переключаться хоть «вверх”, хоть «вниз”. Более того, теперь уже подобные системы все шире используются не только в гоночных, но и в обычных дорожных автомобилях. Когда идея полуавтоматической коробки передач пришла мне в голову, я и представить себе такое не мог”.

«Программа передач” на завтра

Между тем сами коробки за прошедшие годы сильно прогрессировали. Стало ясно, что поскольку гидравлика переключает передачи очень быстро, переключение «вниз” может быть секвентальным – то есть последовательным. И на смену усложнявшим и утяжелявшим мотор раздельным переключающим штокам пришел барабанный механизм, схожий с тем, что применяется в мотоциклетных коробках передач. Внешне его можно сравнить и с более знакомым многим в быту механизмом – валиком детской «музыкальной шкатулки” с расположенными на нем выступами, которые при прокручивании цепляют металлические «лепестки-ноты” в заданной последовательности, всякий раз воспроизводя одну и ту же мелодию. Так и барабанный механизм переключения передач при каждом переключении «вниз” сразу «через” несколько передач на самом деле, проворачиваясь на заданный угол, последовательно включает все «промежуточные” передачи, просто очень и очень быстро, обеспечивая одновременно и моментальность, и необходимую плавность переключения.
Причем в трансмиссиях Ferrari этот механизм приводится в действие не привычным реечно-шестереночным, а роторным гидравлическим приводом, который проворачивает переключающий «барабан” на все 360 градусов до требуемого положения, индикацию которого на приборном щитке обеспечивает роторный же электронный потенциометр.
Самое же сложное в такой системе, которая должна за считанные доли секунды переключать передачи «без сучка без задоринки”, опять же по мнению ее «отца”, Джона Барнарда – это программное обеспечение, за счет которого абсолютная синхронность работы собственно устройства переключения, механизма сцепления и числа оборотов двигателя. То самое программное обеспечение, из-за которого в Формуле-1 в последние годы было сломано так много копий и сфера применения которого существенно расширилась в результате известных недавних изменений в Техническом регламенте.
Впрочем, одно так и остается пока неясным: что дает отмена запрета на полностью автоматические коробки передач, если опытные пилоты все равно предпочитают «полуавтоматы”? Может, поэтому это «старое нововведение” и не вызвало какого-либо заметного резонанса?

Источник статьи: http://f1-legend.ru/load/stati_o_f1/tekhnologii_formuly_1/korobka_peredach_formuly_1/107-1-0-993