V dnešním technickém článku nám Pat Symonds objasní hydraulické systémy, které se používají v současných monopostech Formule 1. Při jakém tlaku fungují a co je na nich nejsložitější?
Co tvoří základní kameny hydraulického systému Formule 1?Skládá se ze sofistikovaného čerpadla poháněného motorem, přibližně jeho poloviční rychlostí. Neobsahuje žádnou nádržku jako takovou, čerpadlo obsahuje přívod z nízkotlakého akumulátoru. Vysokotlaký akumulátor může velmi rychle dodat nárazovou dávku hydraulické kapaliny, pokud čerpadlo nedokáže včas zareagovat.
Jak velký tlak využívá?Typicky systém funguje pod tlakem 220 barů neboli 3200 psi (22 MPa). Čerpadlo může zajistit průtok kolem 16 litrů za minutu, takže obírá motor až o 10 koní. Kvůli této vysoké spotřebě je čerpadlo navrženo tak, aby zvolnilo, když už není plného průtoku zapotřebí, a tak ušetřilo výkon.
Servoventil společnosti Moog, který využívají týmy F1 ve svých hydraulických systémech, váží pouhých 92 g a reaguje do 2,8 ms
Kolik systému je ve voze F1 ovládáno hydraulicky?Hydraulicky je ovládán mechanismus řazení rychlostních stupňů, stejně jako diferenciál, jenž mění krouticí moment v závislosti na používaném hydraulickém tlaku. Hydraulicky jsou také řízeny škrticí klapky motoru a hydraulika pomáhá také s posilováním řízení. I spojka je poháněná hydraulickým systémem vozu, podobně jako ovládací prvek DRS.
Jak jsou tyto systémy řízeny?Řídicí jednotka (ECU) určuje, co by měly systémy dělat, a posílá servoventilu elektrický signál. Tento drobný ventil řídí průtok hydraulického oleje systémem dle elektrického proudu. Když tedy pilot zmáčkne na volantu páčku pro přeřazení rychlostního stupně, dojde v mikrospínači ke kontaktu a do ECU je vyslán elektrický signál.
Ventil regulující palivo (vlevo) váží jen 28 g, ventil regulující tlak oleje (vpravo) optimalizovaný pro tlak od 3 do 20 barů
ECU ho zachytí a vyšle odpovídající elektrický proud do servoventilu, který řídí jádra v převodovce. Ventily se otevřou, přičemž do ovládacích prvků jádra vpustí hydraulickou kapalinu, která pohne přesuvníky, aby došlo ke změně rychlostního stupně.
Co je nejsložitější součástí hydraulického systému vozu F1?Používá se čerpadlo s rotujícími axiálními písty. Dokáže dodávat proměnné množství, což znamená, že reaguje na požadavky systému a je velmi efektivní. Řídicí systém, který zajišťuje správný průtok čerpadla, je mechanický a sám o sobě velmi komplexní.
Jeho nejsložitější součástmi jsou zřejmě servoventily. Tato drobná zařízení váží pouhých 92 g, přesto řídí ohromný hydraulický tlak. Na požadavky dokážou plně vyhovět do 2,8 milisekund. Díky elektrickým řídicím vstupům o velikosti 10 miliampérů a 12 voltů může hydraulika dodávat až 7,5 litrů za minutu při tlaku 220 barů.
Lineární ovládací prvek, který se používá pro řízení škrticích klapek či změnu rychlostních stupňů v převodovce
Často slyšíme o tom, že týmy mají "problémy s hydraulikou" - je tak těžké ji vyladit?Tlaky a síly v systému jsou velmi vysoké a hydraulika vyhledává slabá místa. V počátcích byla spousta problémů. Nejobvyklejší bylo to, že vysoké míry průtoku vytvářely hodně statické elektřiny v ohebných hydraulických hadicích. Občas k zemi vyšlehla jiskra, která v trubici udělala drobnou dírku. To se spravilo využíváním flexibilních trubic s vodivou vrstvou.
Co je tak zvláštního na hydraulice vozu F1?Na hydraulice v F1 není nic zas tak moc zvláštního, ačkoliv jsou vyráběné komponenty - jako všechny ostatní díly vozu F1 - co nejlehčí. Systémy musí být také udržovány úzkostlivě čisté. Všechno se dělá v přetlakovaných místnostech, aby se do systému nedostal žádný prach. Samotný olej se filtruje, aby byly odstraněny veškeré nečistoty větší než 3 tisíciny milimetru.
© Foto: www.moog.com
Max Verstappen si v kvalifikaci na Velkou cenu Saúdské Arábie vychutnal „prostě nádherné“ odpoledne, když v dramatickém závěru vybojoval pole position. Přestože tréninky Red Bullu nedávaly velké naděje, Verstappen v rozhodujícím momentu vytěžil maximum a opět potvrdil své mistrovství.
Lewis Hamilton dál bojuje se svým Ferrari. Při tréninku v Saúdské Arábii zazněla v rádiové komunikaci slova, která znepokojila i experta Martina Brundla. Britský jezdec čelí dalším technickým potížím, které zastiňují jeho přechod do nové stáje.
Ferrari a Lewis Hamilton čelili problémům se zahříváním pneumatik během tréninku na Velkou cenu Saúdské Arábie, což naznačuje, že mají před sebou náročnou práci. Tým a jezdec se potýkali s hledáním správného nastavení pro optimální výkon, což naznačuje dlouhou cestu k vyřešení těchto potíží.
Lando Norris ovládl závěrečný trénink před Velkou cenou Saúdské Arábie a potvrdil skvělou formu McLarenu. Tým z Wokingu tak před kvalifikací ukázal, že bude vážným kandidátem na nejvyšší příčky.
Max Verstappen varoval, že i když Red Bull během Velké ceny Saúdské Arábie učinil malý pokrok, tým se stále nachází daleko od vyřešení svých problémů. Přestože se na první pohled zdálo, že tým učinil krok vpřed, holandský šampion zdůraznil, že zbývá mnoho výzev, které je třeba překonat.
Zak Brown popsal, jak McLaren prošel hlubokou proměnou, kdy bylo nutné změnit strukturu i týmovou mentalitu. Díky odhodlanému vedení a trpělivé práci se McLaren vrátil mezi špičku a v sezoně 2024 získal titul mistrů konstruktérů.
Během pátečních tréninků Albon označil incident s Lewisem Hamiltonem za potenciálně nebezpečný. Jezdec Ferrari poté předstoupil před komisaře, aby situaci obhájil ze svého pohledu.
Lando Norris v barvách stáje McLaren udával tón druhému volnému tréninku na Velkou cenu Saúdské Arábie, který se v pátek odehrál v Džiddě. Mladý Brit předvedl na tamním městském okruhu vynikající výkon a stanovil nejrychlejší čas dne, čímž potvrdil, že s ním bude třeba v dalším průběhu víkendu vážně počítat.
Pierre Gasly se ukázal jako nejrychlejší jezdec na začátku víkendového programu Velké ceny Saúdské Arábie, když se první den závodního víkendu dostal na vrchol časových tabulek.
Lewis Hamilton je přesvědčen, že Formule 1 by měla zůstat tvrdým a náročným sportem. Místo spoléhání na chladicí systémy se proto soustředí na lepší fyzickou přípravu, která podle něj patří k pravému závodnickému duchu.
George Russell vyjádřil pochopení pro spekulace, že by Mercedes rád získal Maxe Verstappena. Podle něj je naprosto logické, že tým usiluje o nejlepšího jezdce současné generace, pokud se naskytne taková příležitost.
Yuki Tsunoda přiznává, že se za volantem náročného RB21 zatím necítí jistě ani uvolněně. Přesto dál pracuje na tom, aby lépe pochopil chování vozu a získal plnou kontrolu.
