WikiDer > Formel-1-Auto
Ein modernes Formel-1-Auto ist ein offener Einzelsitz mit offenem RadRennauto mit großen vorderen und hinteren Kotflügeln und einem hinter dem Fahrer platzierten Motor. Formel-1-Autoreglements sind einzigartig für die Formel 1-Meisterschaft. Laut Reglement muss jedes Auto von einem eigenen Team gebaut werden.
Technik
Motoren
Seit einem Jahrzehnt fahren Formel-1-Autos mit 3,0 Litern V10-Motoren (von 1995 bis 1997 hatten einige Autos einen V8-Motor (der 1995er Ferrari 412T2 hatte sogar einen V12-Motor), ohne Super- oder Turbolader. Um die Autos zu verlangsamen, FIA beschlossen, von zu starten 2006 die Autos mit einem 2,4-Liter-V8-Motor mit nicht mehr als vier zu betreiben Ventile pro Zylinder. Von 2007 bis 2008 waren alle Motoren auf 19.000 . limitiert U/min. Seit Beginn des Saison 2009 alle Motoren sind auf 18.000 U/min begrenzt, um die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Motors zu verlängern.
Wenn die Teams zu Beginn der die 90er begann mit verschiedenen Typen zu experimentieren Legierungen bei den Motoren hat die FIA versucht, dies einzuschränken, indem sie das nur festlegte Aluminium- und Eisenlegierungen könnte für die verwendet werden Kolben, Zylinder, Stäbe verbinden und Kurbelwelle. Durch das Ausreizen der Grenzen der Technik ist es den Ingenieuren dennoch gelungen, rund 2000 Motoren herzustellen, die mit 18.000 U/min laufen konnten. Jedes Jahr muss die FIA neue Restriktionen verhängen, da die V10-Motoren sonst locker 22.000 U/min und über 1.000 U/min erreichen. pk produziert hätte. Trotz der Einschränkungen können Motoren aus dem Saison 2005 900 bis 980 PS und konnte über 19.000 U / min laufen. Die neuen 2,4-Liter-V8-Motoren würden zwischen 700 und 780 PS leisten.
Die Teams mit kleinem Budget erhielten die Möglichkeit, den V10-Motor für ein zusätzliches Jahr zu fahren, um die Kosten für den neuen Motor zu verteilen. Die "alten" V10-Motoren wurden in ihrer Drehzahl (ca. 16.700 bis 17.000 U/min) begrenzt, um mit den anderen Teams mithalten zu können. Scuderia Toro Rosso war das einzige Team, das diese Option nutzte.
Aufgrund der großen Wärmemenge, die vom Motor erzeugt wird, ist die Kühlung sehr wichtig. In der Abgasanlage des Autos können Temperaturen von 1000 °C erreicht werden. Bei hoher Geschwindigkeit saugt das Kühlsystem ca. 650 Liter Luft pro Sekunde durch das System. Der Kraftstoffverbrauch beträgt rund 75 Liter pro 100 Kilometer.
Bei allen Autos befindet sich der Motor zwischen Fahrer und Hinterachse. In den meisten Fällen ist der Motor ein struktureller Teil des Autos; der Motor hilft, die Kräfte auf das Auto zu verarbeiten.
2004 mussten Motorräder ein Rennwochenende aushalten, 2005 wurde dies auf zwei Wochenenden verdoppelt. Wenn ein Team das Fahrrad wechselte, bevor das alte Fahrrad an zwei Wochenenden verwendet wurde, führte dies zu einer 10-Platz-Strafe auf dem Start des nächsten Rennens. 2007 leicht modifiziert, wurde diese Regel 2008 wieder eingeführt. 2009 wurden die Vorschriften erneut geändert. Jedes Team darf während der Saison acht Fahrräder benutzen, was bedeutet, dass einige Fahrräder drei Wochenenden halten müssen.
Seit der 2006 Großer Preis von China Die Motorenentwicklung ist eingefroren. Die Teams müssen die Spezifikationen der Motoren bis mindestens 2009 gleich halten.
Eine der wichtigsten Änderungen gegenüber der Saison 2014 ist der Abgang des 2,4-Liter-V8-Motors und die Einführung des 1,6-Liter-V6-Motors mit Turbo und einem im Block eingebauten Energy Recovery System (ERS). Diese Motoren leisten etwa 750 PS bei maximal 15.000 U/min. Der ERS liefert 30 Sekunden lang rund 161 PS.
Getriebe
Formel-1-Autos sind mit einem halbautomatisches Getriebe. Der Fahrer wechselt den gewählten Gang mittels „Flipper“ hinter dem senden. Der Antrieb erfolgt über die Hinterräder. Eine moderne Kupplung in einem Formel-1-Auto besteht aus mehreren Carbonplatten mit einer Masse von nur 1 kg.
Formel-1-Autos waren lange Zeit mit einem Doppelkupplungsgetriebe, wodurch die kleine Antriebsunterbrechung - die beim Einkupplungsschalten auftrat - praktisch verschwunden war. Der Gangwechsel erfolgte mit a elektrisch-hydraulisch System, die mit den Flippern gesteuert wurden. Der Vorsprung wurde auf bis zu 10 Sekunden auf ein komplettes Rennen geschätzt, ein wichtiger Vorteil. Die Getriebe hatten zunächst sechs, später sieben Vorwärtsgänge und 1 Rückwärtsgang. So fand beispielsweise Mitte der 1990er-Jahre bei Ferrari der Wechsel der Vorwärtsgänge statt. Ferrari hat seit 2014 acht Gänge. Ab 2008 waren Getriebe für vier Rennen erforderlich. Die Verhältnisse durften zwischen den Rennen geändert werden.
Formel-1-Autos wurden mit einem sequentielles Getriebe mit acht Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Ein sequentielles Getriebe gehört ebenso wie ein Doppelkupplungsgetriebe zu den halbautomatischen Getrieben, die Bedienung ist jedoch völlig anders. Mittels der Schaltwippen hinter dem Lenkrad erfolgt die Gangwahl über eine Schaltwelle, an der alle Gänge angeschlossen sind. Durch Drehen dieser Welle wird der nächste/vorherige Gang gewählt. Dieser Wechsel erfolgt fast augenblicklich, was zu einem noch schnelleren Gangwechsel führt. Da alle Zahnräder über eine Achse verbunden sind, können alle Zahnräder hintereinander gelegt werden. Dadurch entsteht ein einfacher Aufbau mit relativ wenigen Teilen. Seit 2014 dürfen die Übersetzungen während einer Saison nicht mehr angepasst werden.
Der Einsatz der Kupplung ist anders als bei heutigen Formel-1-Autos üblich; nur beim Anfahren aus dem Stand muss der Fahrer die Kupplung manuell (hinter dem Rad) lösen, bei den anderen Gangwechseln muss der Fahrer die Kupplung nicht betätigen.
Aerodynamik
Aerodynamik beendet sechziger Jahre sein erster Auftritt in einem Formel-1-Auto. Es war Lotus, Ferrari und Brabham die mit der neuen Technik experimentiert haben.
Flügel
In frühen Konstruktionen waren Flügel direkt an der Aufhängung befestigt, was zu Unfällen und unsicheren Situationen führte. Es war schnell klar, dass Flügel an den befestigt werden sollten Chassis. Das Aerodynamik ist entworfen, um zu maximieren Abwärtskraft so klein wie möglich zu generieren Widerstand. Neben den großen Front- und Heckflügeln, die beide fast die gesamte Fahrzeugbreite ausnutzen, helfen alle sichtbaren Teile, die Luft über das Auto zu leiten. Die fortschrittliche Technologie sorgt dafür, dass kein anderer Rennwagen an den Abtrieb herankommt, den ein Formel-1-Auto erzeugt.
Der bewegliche Heckflügel, allgemein bekannt als Widerstandsreduzierungssystem (DRS) ist eine Technologie zur Reduzierung des Abtriebs, um das Überholen zu erleichtern.
Das Lastkahnbretter an der Seite des Autos sorgen nicht wie ein Front- oder Heckflügel für Abtrieb auf herkömmliche Weise. Die neueste Generation der Formel-1-Autos verfügt über Bargeboards, die Wirbel an ihrem Ende anlegen und so einen geringeren Druck unter dem Auto erzielen.
Die Neuwagen für die Saison 2009 wurden ausgiebig diskutiert. Es ging vor allem um das Neue Diffusor woher die autos Brawn GP besessen. Nach mehreren Protesten erklärte die FIA den Diffusor im Vorfeld der Formel-1-Grand-Prix von China rechtlich.
Körper
Die Autos bestehen größtenteils aus Verbundwerkstoffe von Kohlefaser und vergleichbar sehr leichte Materialien. Die Mindestmasse laut Reglement beträgt 605 kg inklusive Fahrer. Allerdings wiegen die Autos deutlich weniger als das erforderliche Minimum. Die Mannschaften dienen auch Ballast hinzufügen. Dies hat jedoch den Vorteil, dass sie durch den Ballast die Gewichtsverteilung des Autos perfektionieren können.
senden
Der Fahrer hat die Möglichkeit, während des Rennens viele Funktionen des Autos anzupassen. Er tut dies über den Computer, der im Lenkrad eingebaut ist. Die Tasten am Lenkrad dienen zum Wechseln der Gänge, zum Betätigen der Drehzahlbegrenzung, zum Einstellen des Kraftstoffgemischs, zum Einstellen der DRS öffnen und schließen, Bremsbalance ändern und das Radio bedienen. Daten wie Drehzahl, Geschwindigkeit und Beschleunigung werden auf einem Bildschirm angezeigt. Der Lenker kann über 30.000 US-Dollar kosten und nur 2,4 kg wiegen.
Treibstoff
Das Treibstoff in Formel-1-Autos verwendet wird, ist ähnlich wie normal Benzin. Die Mischungsverhältnisse des Kraftstoffs werden jedoch viel genauer überwacht. Der verwendete Kraftstoff muss die gleichen Elemente wie normales Verbrauchsbenzin enthalten. Dies steht im Gegensatz zu einigen amerikanisch Meisterschaften, bei denen Kraftstoffe mit Alkohol als Grundlage verwendet werden kann. Die Mischungsverhältnisse werden den Wetterbedingungen und der Strecke angepasst, um eine optimale Leistung zu erzielen.
Um sicherzustellen, dass alle Teams die FIA-Regeln einhalten Elf, Schale, Handy, Mobiltelefon und die anderen Kraftstoffteams reichen vor dem Rennen eine Probe zur Kontrolle ein. FIA-Inspektoren können jederzeit eine neue Probe entnehmen, um diese mit der zuvor eingereichten zu vergleichen. In 1997, Mika Häkkinen beim vom dritten Platz entfernt Großer Preis von Belgien, nachdem die FIA festgestellt hatte, dass sein Kraftstoff nicht die richtige Zusammensetzung hatte.
Krawatten
Im Jahr 2009 haben Slicks feierten ihr Comeback in der Formel 1, nachdem sie 1998 verboten worden waren.
Die Vorderreifen dürfen nicht breiter als 355 mm sein, die Hinterreifen haben eine maximale Breite von 405 mm. Abgesehen vom Kraftstoff ähneln die Reifen kaum einem Verbraucherreifen. Wo normale Reifen normalerweise etwa 40.000 - 80.000 km halten, sind Formel-1-Reifen auf etwa 30 Runden ausgelegt, was 100 - 150 km entspricht. Dies ist das Ergebnis der weichen Zusammensetzung des Reifens, mit der größtmöglicher Grip erreicht werden soll.
Von 2007 bis 2011 Brückenstein der einzige Reifenlieferant in der Formel 1. Das Unternehmen lieferte vier sogenannte „Compounds“: Hard, Medium, Soft und Super Soft. Nur zwei dieser Verbindungen stehen den Teams bei jedem Rennen zur Verfügung. In der ersten Hälfte der Saison 2009 fuhr Bridgestone zwei Reifentypen mit mindestens einem "dazwischen" pro Rennen. Hard und Soft könnten eingeschlossen werden, aber nicht Soft und Super Soft, da sie am nächsten beieinander liegen. Später in der Saison entschied sich Bridgestone, dies nicht für alle Rennen zu tun. Ab der Saison 2011 werden die Reifen von Pirelli.
Bremsen
Scheibenbremsen bestehen aus einer sich drehenden Scheibe und einem Bremsbelag an jedem Rad. Die Scheiben werden seit 1976 wegen ihrer höheren Widerstandsfähigkeit und besseren thermischen Eigenschaften im Vergleich zu Gusseisen. Diese Bremsen sind für den Betrieb unter extremen Temperaturen von bis zu 1000°C ausgelegt. Der Fahrer kann die Bremskraft auf die vier Bremsen verteilen und so das Auto für die Strecke optimieren. Solche Einstellungen dürfen nur mechanisch und nicht elektronisch vorgenommen werden. Das bedeutet, dass anstelle eines Knopfes am Lenkrad meist ein Hebel im Cockpit gewählt wird.
Ein Formel-1-Auto erzeugt bis zu 5,5G beim Bremsen. Ein viel höherer Wert als die schnellsten Sportwagen. EIN Bugatti Veyron erzeugt bei Vollverzögerung "nur" 1,3 g. Ein Formel-1-Auto bremst über 54,5 Meter von 200 km/h bis zum Stillstand, was weniger als drei Sekunden dauert.
Performance
Grand-Prix-Rennwagen sind auf dem absoluten Spitzenniveau der Technologie und vereinen unvergleichliche Geschwindigkeit und Straßenlage für den Fahrer. Jedes Formel-1-Auto ist in der Lage, in weniger als fünf Sekunden von 0 auf 160 km/h und zurück auf 0 zu beschleunigen. Neben der hohen Höchstgeschwindigkeit auf der Geraden können Formel-1-Autos auch extrem schnell Kurven fahren. Diese hohe Geschwindigkeit in der Kurve erreicht das Formel-1-Auto dank des Grips der Reifen und des Abtriebs der Flügel. Die Kurvengeschwindigkeit ist so hoch, dass Autofahrer vor allem die Nackenmuskulatur trainieren. Da die meisten Runden im Uhrzeigersinn gefahren werden, trainieren die Fahrer diese Muskeln hauptsächlich auf einer Seite des Nackens. Dadurch wird sichergestellt, dass Kreise gegen den Uhrzeigersinn laufen, wie z Imola und Interlagos kann viel schwerer sein als andere Schaltungen.
Die Kombination aus der geringen Masse (605 kg), der Leistung (730 PS), der Aerodynamik und die Reifen bieten die Leistung, die ein Formel-1-Auto liefert. Das wichtigste Konstruktionsmerkmal eines Formel-1-Autos ist die Beschleunigung und nicht nur Höchstgeschwindigkeit. Beschleunigung ist nicht nur eine lineare Vorwärtsbeschleunigung, sondern besteht aus drei Arten, von denen jede für das Auto wichtig ist:
- Vorwärtsgang
- nach vorne verzögern
- Zentripetalbeschleunigung
Alle drei dieser Eigenschaften müssen maximiert werden, um das optimale Ergebnis zu erzielen.
Höchstgeschwindigkeit
In der Praxis wird die Höchstgeschwindigkeit des Autos durch die Länge der Geraden auf der Strecke begrenzt. Aufgrund der Flügelabstimmung gibt es immer einen Kompromiss zwischen Höchstgeschwindigkeit und Straßenlage. Die schnellste Geschwindigkeit während eines Rennens wurde erreicht von Valtteri Bottas in einem Williams; er fuhr 378 km/h während der Großer Preis von Europa 2016. Williams behauptete diesen Rekord in einem Twitter-Post[1]Diese schnellste Geschwindigkeit wurde jedoch nicht offiziell bestätigt und wird daher nicht als "offizieller Rekord" anerkannt.
Externe Links
- (und) Offizielle Formel-1-Website
- (und) Animiertes Formel-1-Auto bei der BBC
Siehe auch
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
|