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 Formel 1 - Grand-Prix-Autos





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Moderne Formel-1-Autos sind Mittelmotor-Einsitzer mit offenem Cockpit und offenem Rad. Das Chassis besteht größtenteils aus Kohlefaserverbundwerkstoffen, was es leicht, aber extrem steif und stark macht. Das ganze Auto, einschließlich Motor, Flüssigkeiten und Fahrer, wiegt nur 605 kg. Tatsächlich ist dies das vom Reglement vorgeschriebene Mindestgewicht – die Autos sind so leicht, dass sie oft bis zu diesem Mindestgewicht ballastiert werden müssen.


Die Kurvengeschwindigkeit von Formel-1-Autos wird maßgeblich durch den aerodynamischen Abtrieb bestimmt, den sie erzeugen und der das Auto auf die Strecke drückt. Dies wird durch an der Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs angebrachte „Flügel“ und durch den Bodeneffekt bereitgestellt, der durch die Luftbewegung unter dem flachen Boden des Fahrzeugs entsteht.


Ein bedeutender Unterschied im Design der neuesten Rassen von F1-Autos besteht darin, dass sie den Vortex-„Auftrieb“ oder in diesem Fall den Abtrieb weitaus stärker nutzen. Da ein Wirbel ein rotierendes Fluid ist, das in seinem Zentrum eine Niederdruckzone erzeugt, senkt die Erzeugung von Wirbeln den lokalen Gesamtdruck der Luft.


Da unter dem Auto ein niedriger Druck erwünscht ist, der es dem normalen atmosphärischen Druck ermöglicht, das Auto von oben nach unten zu drücken, kann durch die Erzeugung von Wirbeln der Abtrieb erhöht werden, während die Regeln eingehalten werden.


Das aerodynamische Design der Autos ist sehr stark darauf beschränkt, die Leistung zu begrenzen, und die aktuelle Generation von Autos verfügt über eine große Anzahl kleiner Winglets, "Barge Boards" und Umlenkschaufeln, die dazu bestimmt sind, den Luftstrom über, unter und um das Auto genau zu steuern . Insbesondere die "Barge Boards" sind so konstruiert, geformt, konfiguriert, eingestellt und positioniert, dass sie nicht direkt Abtrieb erzeugen, wie bei einem herkömmlichen Flügel- oder Unterboden-Venturi. Sie sind so konstruiert, dass aus ihren Rändern austretende Luft diese Wirbel erzeugt.


Der andere wichtige Faktor, der die Kurvengeschwindigkeit der Autos steuert, ist das Design der Reifen. Reifen in der Formel 1 sind keine „Slicks“ (Reifen ohne Laufflächenprofil) wie in den meisten anderen Rundstreckenserien. Jeder Reifen hat vier große umlaufende Rillen auf seiner Oberfläche, die die Kurvengeschwindigkeit der Autos weiter begrenzen sollen. Die Aufhängung ist rundum Doppelquerlenker oder Mehrlenker mit stoßstangenbetätigten Federn und Dämpfern am Fahrgestell. Carbon-Carbon-Scheibenbremsen werden für reduziertes Gewicht und erhöhte Reibungsleistung verwendet. Diese bieten eine sehr hohe Bremsleistung und sind normalerweise das Element, das bei Fahrern, die mit der Formel neu sind, die größte Reaktion hervorruft.


Motoren sind als 2,4-Liter-V8-Saugmotoren vorgeschrieben, mit vielen anderen Einschränkungen hinsichtlich ihres Designs und der Materialien, die verwendet werden können. Die Motorengeneration 2006 dreht knapp 20.000 U/min und leistet bis zu 740 PS (552 kW).[10] Die vorherige Generation von 3-Liter-V10-Motoren ist ebenfalls zugelassen, allerdings mit begrenzter Drehzahl und einem Luftmengenbegrenzer zur Leistungsbegrenzung.


Die Motoren werden mit bleifreiem Kraftstoff betrieben, der dem öffentlich erhältlichen Benzin sehr ähnlich ist. Das Öl, das den Motor schmiert und vor Überhitzung schützt, hat eine dem Wasser sehr ähnliche Viskosität. Für 2007 werden die V8-Motoren auf 19.000 U/min begrenzt, wobei begrenzte Entwicklungsbereiche zugelassen werden, nachdem die Motorspezifikation ab Ende 2006 eingefroren wurde. Da die absolute Geschwindigkeit und Leistung effektiv begrenzt werden, wird allgemein angenommen, dass die Teams an der Verbesserung der Zuverlässigkeit arbeiten werden den Drehmomentbereich des Motors, um das Fahrverhalten zu verbessern.


Eine Vielzahl von Technologien – einschließlich aktiver Federung, Bodeneffekt-Aerodynamik und Turbolader – sind nach den aktuellen Vorschriften verboten. Trotzdem kann die 2006er-Autogeneration auf einigen Strecken (Monza) Geschwindigkeiten von bis zu 350 km/h (ca. 220 mph) erreichen. Ein Honda-Formel-1-Auto, das mit minimalem Abtrieb auf einer Piste in der Mojave-Wüste fuhr, erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von 415 km / h (258 mph) im Jahr 2006. Laut Honda erfüllte das Auto die FIA-Formel-1-Vorschriften vollständig.


Trotz der Einschränkungen bei der Aerodynamik entspricht der aerodynamisch erzeugte Abtrieb bei 160 km/h dem Gewicht des Autos, und die oft wiederholte Behauptung, dass Formel-1-Autos in der Lage sind, an der Decke zu fahren, bleibt im Prinzip wahr, obwohl sie es hat nie auf die Probe gestellt. Bei Vollgas kann ein Abtrieb vom 2,5-fachen des Fahrzeuggewichts erreicht werden.


Durch den Abtrieb können die Autos in Kurven eine Seitenkraft von etwa dem Viereinhalbfachen der Erdanziehungskraft (4,5 g) erreichen – ein Hochleistungs-Straßenauto könnte etwa 1 g erreichen. Dadurch wird der Kopf des Fahrers in Kurven mit einer Kraft von umgerechnet 25 Kilogramm zur Seite gezogen. Diese hohen Seitenkräfte erschweren das Atmen und die Fahrer brauchen höchste Konzentration, um die 1 bis 2 Stunden, die für 305 Kilometer benötigt werden, konzentriert zu bleiben.


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