Гонки Формула-1: особенности автомобилей профессиональных гонщиков

12 мая 2014
5,00
16 views
Гонки Формула-1: особенности автомобилей профессиональных гонщиков

Наверное, сейчас не найдется человека, который не знает, что такое Формула-1. Чемпионат мира по кольцевым гонкам на автомобилях проходит ежегодно и всегда собирает множество поклонников и фанатов этого спорта. Пилот, выигравший гонку, получает титул чемпиона мира, а победившая команда – Кубок конструкторов.

Особенности двигателей

В гонках используются болиды – специальные автомобили. Двигатели авто по праву могут считаться шедеврами, потому что представляют собой квинтэссенцию инженерных знаний и умений. К примеру, на 1 литр рабочего объема двигателя обычной машины приходится 100 л.с., а вот на 1 л двигателя современного автомобиля Формулы-1 – 280 л.с. Инженеры умеют выжимать из техники все силы. Как им это удается?

Особенности двигателей

Самый важный секрет – высокая частота вращения коленчатого вала. Двигатель имеет свои высокие показатели в том случае, если обороты достигают 18 000 об\мин, что, кстати, выше в 3,5 раза, чем у обычного «гражданского» авто. Далее. Чем больше частота вращения, тем выше мощность двигателя – это еще и обусловлено частотой процесса прогорания топлива. Однако не все так просто.

Причины трудностей повышения мощности двигателя

Многие компании не могут разработать двигатель с удивительными характеристиками, несмотря на кажущуюся простоту. И причин здесь несколько.

  1. Большие потери мощности механически. Далеко не все лошадиные силы доходят до трансмиссии авто, некоторые уходят на работу двигателя, поршней.
  2. Рост сил и инерций в механизмах двигателя. Когда частота вращения становится очень высокой, резко возрастают и нагрузки на детали.
  3. Повышенный износ деталей. С ростом частоты вращения вала увеличивается скорость износа деталей. Практически после каждой серии заездов автомобиль получает новый двигатель – несложно представить, насколько сильно изнашиваются элементы.
  4. Изменение времени открытия клапанов двигателя. Правило: чем выше частота вращения вала, тем меньше время. Так, к примеру, при частоте 18 000 об\мин время для открытия клапана составляет 0,002 с. И раз за разом, с увеличением частоты время уменьшается, и цилиндр не успевает наполниться свежим зарядом.

Причины трудностей повышения мощности двигателя

Трансмиссия

Это очень важная составляющая, которая отвечает за динамику разгона. Для того чтобы изучить динамику, специалисты пользуются скоростной характеристикой.

На первой передаче скорость невелика, но вот на колеса оказывается максимальное усилие. А вот на последней передаче это усилие понижается, скорость увеличивается. Гонщик самостоятельно регулирует усилия на все колеса, мощность двигателя, а значит, и скорость авто. При разгоне гонщик может сам переключать передачи, или же это может делать автоматика.

Каждый опытный гонщик знает, что для эффективного разгона стоит оставаться долгое время на одной, более низкой передаче – это нужно для увеличения числа оборотов. Если же гонщик хочет снизить усилие на колеса и полностью контролировать динамику разгона, он включает более высокую передачу, чем это требуется.

Аэродинамика

Не менее важна для разгона аэродинамика автомобиля. Нужно понимать, что на машину при движении действует сила сопротивления, которая имеет достаточно высокие показатели.

Открытые колеса авто и антикрылья способствуют снижению обтекаемости машины в целом. Аэродинамика зависит в первую очередь от скорости авто, а также от степени аэродинамической нагрузки на антикрылья, плотности воздуха и скорости ветра.

Аэродинамика

Машина разгоняется при условии, если сила, которая подводится к колесам, становится больше силы сопротивления. Также нужно понимать, что интенсивность разгона авто прямо пропорциональна разности между силой сопротивления и силой на колесах. Авто может двигаться с одной постоянной скоростью в том случае, если движущая сила полностью уравновешена силой сопротивления. И это условие является ключевым для разгона и движения машин в Формуле-1. Таким образом, можно сделать вывод: обтекаемость и мощность двигателя авто определяют ту максимально возможную скорость, которую способен развить автомобиль гонщика.

Оценить статью:
Одна звездаДве звездыТри звездыЧетыре звездыПять звёзд
Загрузка...
Читайте также
Оставить комментарий