Swoista "czarna dziura" znajdująca się nad głową kierowcy i która według przepisów (także tych najnowszych, bo z lutego bieżącego roku) "musi być widoczna w całości patrząc od przodu auta bez kierowcy w pojeździe i bez halo oraz dołączonych do niego elementów" [**], to tzw. airbox.
Szukając szerszych informacji o tym komponencie natrafiłam na stary co prawda (bo jeszcze z ery silników V8) artykuł znanego eksperta Sama Colinsa. Będę się nim tutaj posiłkować, by spróbować uprościć zrozumienie skomplikowanego procesu, którego częścią jest wspomniany najwyżej ulokowany w bolidzie wlot powietrza. Na obronę wieku tego tekstu dodam, że choć zmieniają się przepisy techniczne, to nie zmienia się ogólna koncepcja i cel pobierania powietrza z airboxa.
Airbox wraz z całym towarzyszącym sobie układem dolotowym silnika, odpowiada za to, jaka ilość powietrza będzie pompowana przez serce bolidu, czyli jednostkę napędową. Ta dawka powietrza wpływa ostatecznie na to, jaka moc zostanie dzięki spalonemu paliwu uzyskana.
Dopływ strumienia powietrza do silnika
Mówiąc w uproszczeniu, olbrzymia prędkość, z którą poruszają się auta F1, wtłacza powietrze do górnego wlotu oraz inną pustą rurką ku filtrowi powietrza. Powietrze docierające do tegoż filtra charakteryzuje się wyższym ciśnieniem niż to atmosferyczne, a wszystko to właśnie dzięki prędkości. Wspomniany filtr ma za zadanie zatrzymać np. cząstki żwiru, aby zanieczyszczenia nie uszkodziły jednostki napędowej. Oczyszczony strumień powietrza wędruje ku przepustnicom. W zależności od ich aktualnej pracy powietrze zostaje albo zatrzymane albo dojdzie do jego zmieszania z paliwem. Powstała mieszanka udaje się do komory spalania i dalej mamy do czynienia z pracą całego zestawu zaworów, tłoków itd., które mają doprowadzić do momentu obrotowego, czyli krótko mówiąc do najważniejszej cechy określającej daną jednostkę. W charakterystyce momentu obrotowego dopiero widać, jak ważną funkcję pełni ostatecznie dolatujące powietrze: "Im wyższy moment obrotowy przy określonej prędkości obrotowej, tym szybsza reakcja na dodanie gazu i większa zdolność do rozpędzania samochodu" [*].
Do tego wszystkiego potrzeba zaprojektować odpowiedni kształt górnego wlotu powietrza. Mały airbox poda silnikowi za mało powietrza, co będzie skutkować wytworzeniem małej mocy. W drugą stronę jednak nie jest to wprost proporcjonalne. Sam Collins w swoim artykule mówi, że większa ilość powietrza nie da też mocnego efektu końcowego pracy silnika, choćby z uwagi na to, że ogromny górny wlot będzie przyczyną turbulencji w obrębie tylnego spojlera. Klucz do tajemnicy leży w tym, by znaleźć tę odpowiednią dla danej jednostki ilość powietrza. Chodzi o utrzymanie najwyższego jak to możliwe ciśnienia dynamicznego, które powstaje nim dolatujące powietrze spotka się z omawianym już filtrem.
W tym momencie Collins zwraca uwagę na właściwości samego filtra, który musi przepuszczać tlen bez problemów i nie doprowadzać do spadku ciśnienia. Równocześnie filtr nie może pozwolić na przepuszczenie groźnych dla jednostki napędowej ciał obcych. W ramach tego komponentu nie można używać nic, co by podbijało procent tlenu w dolatującym strumieniu (powtórzony jest nawet w najnowszym regulaminie zakaz dodawania do powietrza jakichkolwiek substancji) lub obniżało jego "naturalną" ciepłotę.
Jak można zauważyć podczas wyścigów czy też oglądając zdjęcia bolidów, kolejne zespoły mają różne filozofie projektowania airboxów. Związane jest też to z aktualnymi regulacjami dotyczącymi budowy karoserii bolidów czy parametrów silnika. Nie wdając się w szczegóły, bo rozwiązania które bolidy kryją w swoim wnętrzu są i tak przez zespoły owiane tajemnicą, warto przyjrzeć się chociaż temu, co budowały do tej pory kolejne stajnie:
Mercedes W11 (2020):
Alfa Romeo C41 (2021):
Red Bull RB15 (2019):
Ferrari SF1000 (2020):
.jpg/800px-Charles_Leclerc-Ferrari_SF1000_(2).jpg)
Alpine A521 (2021):
--------------
korzystałam:
[**] 2022 Formula 1 Technical Regulations [published on 18-02-2022, issue 9]; access: https://www.fia.com/regulation/category/110;
- https://www.racecar-engineering.com/articles/f1/technology-explained-f1-airboxes-filters/
- https://autokult.pl/13744,chlodzenie-technika-wyscigowa-odc-24;
- http://www.formula1-dictionary.net/airbox.html
[*] https://autokult.pl/28403,co-to-jest-moment-obrotowy-silnika
- https://translate.google.pl/?hl=pl
- opisy pod zdjęciami: lokalizacje zdjęć (netografia), dostęp: 18 i 19.02.2022;
Komentarze
Prześlij komentarz
Jeśli chcesz skomentować post - zapraszam! Pamiętaj jednak o szacunku dla autora, innych komentujących oraz osób wymienionych w artykułach.