مهمترین ویژگی های فنی اتومبیل فرمول یک

آنچه موجب پیچیدگی بیش از حد اتومبیل فرمول یک می شود، عملکردی است که از آن انتظار می رود.
این اتومبیل باید بتواند در ظرف دو تا سه ثانیه، از حالت سکون، به سرعت ۱۰۰ کیلومتر در ساعت برسد و در مواردی، در طی همین مدت، سرعت خود را از بیش از ۳۲۰ کیلومتر در ساعت، به یک چهارم برساند.

اتومبیل فرمول یک همچنین باید بتواند با سرعت بیش از ۲۰۰ کیلومتر در ساعت، کمتر از ۶۰ درجه و با سرعت حدود ۱۰۰ کیلومتر در ساعت بیش از ۱۳۰ درجه تغییر مسیر بدهد.


موتور و جعبه دنده:

موتورهای هشت سیلندرفرمول یک، (۲۴۰۰ سی سی حجم) به قدرتهایی بیش از ۷۱۰ اسب بخار دست یافته اند اما از سال 2007 دور موتور به ۱۹ هزار دور در دقیقه محدود شده است

این در حالی است که وزن موتور کمتر از ۹۰ کیلوگرم است و وزن کل اتومبیل باید کمتر از 605 کیلوگرم باشد.




بعنوان مقایسه یک موتور اتومبیل های طراحی شده برای مصارف عمومی ممکن است حدود ۲۰۰۰ سی سی حجم، ۱۳۰ اسب بخار قدرت و دور موتوری معادل ۶۰۰۰ دور در دقیقه داشته باشد.

البته از آنجا که هدف اصلی موتور فرمول یک تولید حداکثر سرعت است، مصرف آن به بیش از ۶۰ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر هم می رسد، در حالیکه اتومبیل معمولی کمتر از ۱۰ لیتر در هر ۱۰۰ کیلومتر مصرف دارد.

جعبه دنده، یکی از پیچیده ترین اجزاء اتومبیل فرمول یک محسوب می شود.

بیش از ۲۰۰ سنسور وضعیت موتور را می سنجند و با استفاده از ابزارهای کمکی، بهترین زمان برای تغییر دنده را مشخص می کنند. تغییر دنده توسط پدالی انجام می شود که پشت فرمان، به نحوه ای نصب شده که راننده با فشار انگشتان می تواند دنده عوض کند.

در طی دو فصل اخیر، تکنولوژی ساخت جعبه دنده به اندازه ای تغییر کرده است که تغییر دنده در داخل جعبه دنده در زمانی در حد چند هزارم ثانیه انجام می شود.

برای به حرکت درآوردن اتومبیل در دنده یک (در هنگام آغاز مسابقه) هم از پدالی مشابه پشت فرمان اتومبیل استفاده می شود که حکم کلاچ را دارد.


شاسی:

ساخته شده از فیبر کربن است و از آنجا که بر اساس قوانین نباید در عملکرد آیرودینامیک اتومبیل تاثیر داشته باشد، کف آن صاف است.




این قطعه انعطاف پذیر، با وزنی حدود ۳۰ کیلوگرم، باید بتواند فشار متناوب آیرودینامیک را تحمل کند که گاه معادل دو تن وزن می شود.

در عین حال، چون راننده عملا در داخل شاسی می نشیند، قسمت عمده ای از ایمنی راننده، به استقامت شاسی بستگی دارد.


بدنه:

اتومبیل های معمولی، تنها به دلیل ضعیف تر بودن موتور نیست که نمی توانند در سرعتی نزدیک به سرعت اتومبیل فرمول یک حرکت کنند.




جریان هوایی که در زیر بدنه ماشین در سرعتهای بالا ایجاد می شود، به حدی قوی است که می تواند اتومبیل را به هوا پرتاب کند.

از این رو است که طراحی بدنه اتومبیل فرمول یک را، به بال هواپیما تشبیه می کنند؛ البته در جهت معکوس.

شکل بدنه هوا را به بالا و اتومبیل را به پایین می راند و نتیجتا باعث چسبیدن اتومبیل به زمین در سرعتهای بالا و در پیچها می شود.

این طراحی به حدی موثر و کارآمد است که بر اساس محاسبات، اتومبیل فرمول یک می تواند بر روی سقف یک تونل حرکت کند بدون آنکه به زمین بیفتد.

نقش دیگر بدنه، راندن بخشی از هوای اطراف به سمت رادیاتورهای اتومبیل جهت خنک کردن موتور و سیستمهای هیدرولیک است.


سیستم فنر بندی:

مانند اتومبیل های عادی، کار این سیستم ثابت نگه داشتن فاصله کف اتومبیل با زمین و جذب ارتعاشات است، اما در حالیکه سیستم فنر بندی اتومبیل معمولی، محدوده حرکتی تقریبا ۳۰ سانتی متری ایجاد می کند.




در اتومبیل فرمول یک، این محدوده حرکت به سه سانتی متر در چرخهای جلو و شش سانتی متر در چرخهای عقب کاهش می یابد.

برخلاف اتومبیل های عادی، قرار نیست که این سیستم در اتومبیل های فرمول یک، اسباب راحتی راننده را فراهم کند.

سیستم فنر بندی قابل تنظیم است و مثلا در هوای بارانی، امکان انعطاف پذیری بیشتر به سیستم داده می شود.


لاستیک و ترمز:

در حالیکه لاستیک اتومبیلهای معمولی بیش از ۱۵ هزار کیلومتر کار می کنند، لاستیک اتومبیل فرمول یک بگونه ای ساخته شده که حداکثر ۲۰۰ کیلومتر کار کند.




در این لاستیکها ترکیبات کربن، گوگرد و روغن بکار گرفته شده که هرچه میزان روغن بیشتر باشد، لاستیک نرم تر خواهد شد.

لاستیکها باید حرارتی بین ۹۰ تا ۱۱۰ درجه سانتی گراد داشته باشند نتیجتا پیش از آغاز مسابقه، درجه حرارت آنها را توسط پتوهای برقی مخصوص در ۹۰ درجه ثابت نگه می دارند.

سیستم ترمز اتومبیل فرمول یک، به سیستم ترمز اتومبیل های معمولی شباهت بسیاری دارد؛ اما استفاده از سیستم های مانع از قفل شدن مجاز نیست.

دیسک ترمز از فیبر کربن ساخته شده و (بسته به پیستهای مختلف) در درجه حرارت بین ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد عملکرد مطلوب دارد و بوسیله هوا خنک می شود.

عمر دیسک ترمز در حد ۸۰۰ کیلومتر است.


فرمان و سیستم هدایت:

فرمان یک اتومبیل فرمول یک، وظیفه ای بسیار بیشتر از تعیین جهت حرکت اتومبیل را بر عهده دارد.




از فرمان، که برای ورود و خروج راننده، از جای خود بیرون آورده می شود، برای کنترل حدود ۱۲ مشخصه مختلف عملکرد اتومبیل استفاده می شود.

ساخت هر فرمان حدود ۴۰ هزار دلار هزینه در بر دارد و بوسیله دکمه های روی فرمان، راننده می تواند مایعات بنوشد (قمقمه از طریق یک لوله به داخل کلاه ایمنی متصل است)، با مسئولان فنی تیم از طریق رادیو صحبت کند، مسابقه را شروع کند و تنظیمات مربوط به سیستم کنترل کشش و موتور را تغییر دهد.

اتومبیل فرمول یک، مجهز به سیستم هدایت هیدرولیک است؛ نیم دور چرخش فرمان، برای تغییر جهت حرکت اتومبیل در یک پیچ ۹۰ درجه کافی است.