Alig néhány nappal ezelőtt zárult le a Red Bull Racing alakulattal kapcsolatban egy szabályértelmezési vita, a Kanadai Nagydíj hétvégéjén az RB8-as konstrukció újabb területét kezdte tüzetesen átvizsgálni az FIA.

Alig néhány nappal ezelőtt zárult le a Red Bull Racing alakulattal kapcsolatban egy szabályértelmezési vita, a Kanadai Nagydíj hétvégéjén az RB8-as konstrukció újabb területét kezdte tüzetesen átvizsgálni az FIA.

Mint ismeretes, a monacói futamot követően néhány csapat az RB8-as hátsó kerekei előtt a padlólemezen kialakított nyílásokkal kapcsolatban szólalt fel a Nemzetközi Automobil Szövetség technikai szakemberei előtt.

A hátsó kerekek előtt kialakított, a versenyautó szimmetriatengelyére merőleges irányú nyílások szerepe nem más, mint az oldaldoboz befelé szűkülő keresztmetszete révén a padlólemez felett kialakuló extra légcsatorna által szállított levegő egy részét a szóban forgó réseken keresztül bejuttassa a kerék és a diffúzor közé, amelynek sebessége a nyílás keskeny kialakításának köszönhetően felgyorsul. Ezáltal egyrészt a kerék körül kialakuló turbulens légáramlatok negatív hatását lehet csökkenteni, javítva ezzel a versenyautó hátsó egyensúlyát, másrészt pedig növelni lehet a diffúzor alatt elhaladó légáramlatok aerodinamikai hatékonyságát, az autó hátsó részét érintő nagyobb leszorító erő és ezáltal nagyobb aerodinamikai stabilitás reményében.

Az FIA és a Red Bull Racing közötti egyeztetéseket követően végül a Formula-1 szabályalkotó testülete úgy reagált, hogy nem engedélyezi az érintett területen a teljesen zárt kialakítású nyílások alkalmazását a jövőben, vagyis továbbra is a Sauber Ferrari C31, vagy akár a Ferrari F2012 esetében is látható, úgynevezett hasított kivágásokat lehet kialakítani a hátsó kerék előtti területen.

A fentiekben jelzett döntést követően tehát a Red Bull Racingnek a Kanadai Nagydíjra át kellett alakítani az RB8-as padlólemezét, amelynek eredményeképpen a montreali csomag részét képező elemen semmiféle nyílást sem alakítottak ki.

A padlólemez körüli vita tehát ezzel lezárult, de a kanadai hétvége első szabadedzéseit követően az FIA az RB8-as versenyautó más területét, egészen pontosan annak első fékhűtését vette alaposan górcső alá. Még mielőtt azonban ismertetésre kerülne az érintett területen alkalmazott technikai megoldás, néhány gondolatban kövessük végig, miért is olyan lényeges egy Formula-1-es autó esetében a fékrendszer megfelelő hűtése.

Extrém mértékű lassulás az F1-ben

Egy 320km/h-val száguldó F1-es versenyautó 80km/h-ra történő lelassításához mindössze 3 másodpercre van szükség, miközben akár 5G-nek megfelelő terhelés is érheti a pilóta szervezetét. Ez az egyetlen aprócska információ már önmagéban véve is tökéletesen igazolja a Formula-1-ben alkalmazott fékek különlegességét.

A kanadai versenypálya kanyarkombinációi, és a hosszú egyenesek után kialakított fékezési zónák a gumiabroncsok mellett a versenyautók fékrendszerét is megterhelik. Mindazonáltal, hogy a fékrendszerek igénybevétele a montreali aszfaltcsíkon nagyjából 55%-os szintre tehető, a pilótáknak óvatosan kell kezelni a fékpedálokat, hogy megakadályozzák a kerekek blokkolását, amely leginkább a verseny első részében a teletankolt autók esetében a legkritikusabb.

A Formula-1-es versenyautók köztudottan kiemelkedő gyorsulási jellemzőkkel rendelkeznek. A pilóták testi épségének és a versenyzés biztonságának megóvásához azonban a jó karosszériaelemekkel ellátott versenyautót megfelelő kialakítású fékekkel is el kell látni.

Az F1-es autókban alkalmazott fékek csak meghatározott hőmérséklettartományban üzemelnek kifogástalanul. A fékezések alkalmával másodperceken belül képes több száz fokot is emelkedni a féktárcsák és a fékbetétek hőmérséklete, melynek mértéke a fékek üzemideje mellett a fékhatást is jelentősen befolyásolja. Abban az esetben, ha a versenyautó fékei gyakran 1000ºC-os hőmérséklet fölé hevülnek, az a gyors elhasználódásukat eredményezheti, míg abban az esetben, ha nem melegednek fel 400ºC-ig, nem biztosítanak megfelelő fékhatást. Egy Formula-1-es versenyautó fékrendszere nagyjából 650ºC-os hőmérsékleten képes biztosítani az optimális fékteljesítményt.

Ebből adódóan a csapatoknak gondoskodni kell arról, hogy a fékeket minden körülmények között megfelelő hőmérsékleten tudják tartani. Az adott versenypálya karakterisztikája, valamint a gyors- és lassabb pályaszakaszok figyelembe vételével határozzák meg a fékek hűtésének mértékét. A hosszú és gyors egyeneseket tartalmazó pálya esetében a kanyarokban felhevült fékeknek van idejük visszahűlni, míg az olyan pályákon, ahol a szűk kanyarok mellett viszonylag kevés egyenes pályaszakasz található, nagyobb hangsúlyt kell fektetni a fékek minél hatékonyabb hűtését elősegítő aerodinamikai elemek kialakítására.

A Formula-1-es versenyautók fékeinek optimális hőmérsékleten történő tartásához az első- és a hátsó kerekekre vonatkozóan hűtőnyílásokat alakítanak ki a kerékfelfüggesztések felől a kerékagy belső felületén. A menetiránynak megfelelően kialakított nyílásokon keresztül jut be a féktárcsához és a fékbetétekhez a menetszél (hűtőlevegő), amelynek egy része a féktárcsa kerületén kialakított ovális furatokon keresztül sugárirányban áthaladva hűti a tárcsát, más része pedig keresztülhaladva a kerékagyon, hűti a fékbetéteket.

A konstrukció kialakításánál természetesen több tényezőt is figyelembe kell venni, hiszen a „hűtőjáratok” módosításának mértékétől függően előfordulhat, hogy módosítani kell a féktárcsa vastagságán, természetesen a technikai szabályzatban maximalizált 28mm-es határérték betartásával. Másfelől pedig ügyelni kell arra is, hogy a hűtéshez szükséges módosítás ne rontsa le a tárcsa mechanikai szilárdságát sem.

Fékhűtés és/vagy aerodinamikai segédeszköz?

A féktárcsa és a fékbetétek megfelelő hűtésére kialakított konstrukciók tekintetében a Red Bull Racing alakulat egy igen érdekes technikai megoldást dolgozott ki. A fentiekben is említett légbeömlőkön keresztül beáramló levegő megfelelő kontrollálásával, annak egy része a fékbetétekre és ezzel együtt a féknyeregre, míg bizonyos mértéke a féktárcsákon keresztül áramolva hűti azt. Ennek hatékonyságát javítani lehet a kerékagy körül lévő, szénszálas anyagból készített burkolat kialakításával is, ahol a megfelelő méretben és módon kialakított nyílások megnövelik az átáramló levegő sebességét, növelve ezzel a hűtés hatékonyságát.

A Red Bull Racing csapat különleges, és egyben vitatott megoldása az első kerék tengelyén, egészen pontosan a féktárcsa előtti szakaszon figyelhető meg. A tengelyen sugárirányban kialakított furatsorok valódi szerepét kérdőjelezheti meg az FIA, hiszen a jelenlegi technikai szabályzat értelmezése szerint az a légmennyiség, amely behatol a kerekeknél kialakított légbeömlőkbe, csakis a fékrendszerek hűtésére hasznosítható. Az FIA azonban úgy véli, hogy az előzőekben említett furatokon keresztül áthaladó levegő a kerékabroncson kiáramolva megváltoztatja a kerék mellett kialakuló áramlási viszonyok minőségét, ami a jelenlegi versenyautók esetében nem engedélyezett, mivel az ebben az esetben már aerodinamikai segédeszköznek minősíthető.

Természetesen a versenyautó fékrendszerén átáramló levegő a fékdobon és a kerékabroncson keresztül az első kerék mellé áramlik, de az FIA felvetése szerint az RB8-as tengelyvégén kialakított furatokkal a fékrendszer elemeinek hűtése nem fokozható, sokkal inkább a kerékabroncson keresztül történt kiáramlása révén a kerék melletti áramláskép módosítását szolgálja.

A csapat a Nemzetközi Automobil Szövetség felvetésére úgy reagált, hogy az általuk alkalmazott megoldással csakis a fékelemek, valamint a fékrendszer szerkezeti elemeinek hűtését valósítják meg, továbbá az RB8-as versenyautókon lévő, szóban forgó kialakítás nem tartozik a mozgó aerodinamikai elemek csoportjába.