Symonds o spojkách a startech: Jak co nejrychleji vystřelit s vozem F1

Launch control (elektronicky řízený start) byla technologie vyvinutá ve Formuli 1. Je stále povolená?Pat Symonds: Ne. V těchto dnech musí mít start pod kontrolou výlučně jezdec spíše než mikroprocesor. To ale neznamená, že inženýři jezdcům nemůžou trochu pomoct. Lekce, které jsme se naučili při řízeném startu, mají vliv na způsob, jak dnes běžně startujeme.

Často slýcháváme, jak piloti v boxové uličce před závodem hlasitě vytáčejí motor. K čemu všemu je to dobré?PS: Procedura pro dobrý start je pečlivě řízena a vyvíjena, podobně jako většina věcí v F1. Spojky jsou velmi malé a vyrábějí se z karbonu. Stejně jako karbonové brzdy jsou velmi citlivé na teplotu. To, co slyšíte, je "drhnutí spojky" (clutch scrub), které piloti provádějí. Upravují tím povrch spojky a dostávají ji na provozní teplotu.

Také potřebujeme určit bod záběru spojky, což vykonáváme prostřednictvím automatického procesu. Zpočátku to dělají technicky, když zahřívají auto stojící v garáži, ale protože ho potřebujeme neustále sledovat, tak provádíme také "rozjezdové poznávání bodu záběru." Do startu - ať už jde o start závodu či jen nácvik - tedy přesně víme, kde se bod záběru nachází a také máme spojku zahřátou.

Při jaké teplotě funguje spojka?PS: Ideální kolem 200 °C. Přesné hodnoty se liší v závislosti na použitém spojkovém materiálu, protože byť jsou všechny talíře vyrobeny z karbonu, tak se používají různé typy. Samozřejmě, že když pak spojka nadměrně prokluzuje, pak se stejně jako u silničního vozu může přehřát a ztratit výkonnost. V extrémních situacích se může stát tak horkou, že poškodí talířovou pružinu nebo dokonce vstupní hřídel převodovky.

Na startu se dá hodně získat i ztratit, proto se týmy pečlivě věnují jejich nácviku(foto: Mercedes AMG F1 Team)

Jak se liší spojka F1 od té v silničním voze?PS: Rozdíly jsou celkem velké. F1 spojka se musí vypořádat s hodně vysokými krouticími momenty na startu a dokonce s ještě vyššími krouticími momenty, které vznikají torzní vibrací. Hodnoty však nejsou vyšší, než které vídáváme u vysoce výkonných silničních vozidel.

V F1 musíme udržet hmotnost a moment setrvačnosti co nejnižší při zachování tak malého průměru, aby mohl být motor posazen v šasi nízko. F1 spojka měří v průměru méně než 100 mm, obsahuje několik talířů, každý je silný zhruba 4 mm. Kryt se vyrábí z titanu, který zůstává velmi pevný i za vyšších teplot, a talířováová pružina je z oceli.

Ovládá se přes pracovní válec a vysouvací ložisko stejně jako u silničního vozu, ale místo hydraulického či kabelového spojení se spojkovým pedálem v F1 používáme vysokotlaký hydraulický ovládací systém, který řídí standardní elektronická řídicí jednotka. Dokonce ani nemáme spojkový pedál. Spojka se ovládá páčkami na zadní straně volantu.

Stejně jako hmotnost spojky je důležitá setrvačnost. Setrvačnost je vlastnost dílu, která mu brání ve změně jeho úhlové rychlosti. A protože závodní motor neustále svou rychlost mění, je toto hledisko obzvlášť důležité. Typická spojka v F1 váží kolem 30 % té, co se nachází v silničním voze, ale její setrvačnost je dosahuje pouze 10 % jejího silničního protějšku.

To se může zdát jako nepodstatné vzhledem k celkové hmotnosti vozidla, ale moment setrvačnosti spojky se násobí druhou mocninou celkového převodového poměru, abyste dostali odpovídající hmotnost, která musí být zrychlena.

U prvního rychlostního stupně s celkovým poměrem kolem 14:1 by silniční spojka vážila kolem 130 kg, zatímco závodní spojka dosahuje hmotnosti těsně nad 12 kg. Tohle má velký vliv na akceleraci při prvním rychlostním stupni.

Zdá se, že závodní spojka je drahá.PS: Všechno je v F1 drahé! Tady to vychází na 6 tisíc liber (200 tisíc Kč) za vnitřní součásti a další 4 000 liber (134 tisíc Kč) stojí titanový kryt.

Pádla pro ovládání spojky se nacházejí na zadní straně volantu (foto: Christophe Malbranque)

Co je tedy třeba k dobrému startu?PS: Všechno musí spolupracovat. Potřebujete správnou teplotu pneumatik. Správně zahřátá musí být i spojka a zadní kola se musí otáčet o 8 - 10 % rychleji než ta přední. Otáčky před startem musí být přesně takové, abyste mohli využít setrvačnost motoru k roztočení zadních kol, ale ne příliš vysoké, aby nedošlo k nadměrnému protočení kol. To je efektivní u dragsterů díky charakteristice jejich pneumatik, v F1 to ale dobrotu nedělá.

Proč vozy v F1 používají ruční spojku místo ovládání spojky nohou? Jak může jezdec cítit bod záběru spojky při ovládání rukou, když jde o fly-by-wire [připojení]?PS: Zaprvé jsou jen dva pedály efektivní - díky němu eliminujete čas potřebný pro přesun pravé nohy na brzdový pedál. Zadruhé používáme na volantu dvě pádla způsobem, kterým by se spojka ovládaná nohou používat nedala.

Při startu pilot zcela zatáhne za první páčku. Pak posouvá druhou k naučenému bodu záběru pomocí vodítka na volantu - světel, která mu ukazují, kde se při pohybu nachází. Páčka, která je celá zatlačená, má převahu a spojka je proto vysunutá.

Když zhasnou startovní světla, rychle uvolní první páčku, čímž spojku dostane hned do bodu záběru, který je určen druhou páčkou. Jak rychlost roste, postupně druhou páčku uvolňuje, dokud není spojka plně v záběru. Takto je teoreticky možné odstartovat co nejlépe.

Jak se FIA dozví o ulitém startu?PS: Na každé pozici na roštu se v zemi nachází čidlo. To snímá vysílač, který je namontován ve voze. Pokud čidlo zjistí, že se auto pohnulo před zhasnutím světel, automaticky uvědomí ředitelství závodu. V tomto ohledu není možné získat výhodu.