مهمترین ویژگی های فنی اتومبیل فرمول یك

موتورهای ۸ سیلندر فرمول یك ۲۴۰۰ سی سی حجم به قدرت هایی بیش از ۷۱۰ اسب بخار دست یافته اند و دور موتور هنگام مسابقه به بالای ۱۹ هزار دور در دقیقه هم می رسد, در حالی كه وزن موتور كمتر از ۹۰ كیلوگرم است

آنچه موجب پیچیدگی بیش از حد اتومبیل فرمول یك می شود، عملكردی است كه از آن انتظار می رود.این اتومبیل باید بتواند در ظرف ۲ تا ۳ ثانیه، از حالت سكون، به سرعت ۱۰۰ كیلومتر در ساعت برسد و در مواردی، در طی همین مدت، سرعت خود را از بیش از ۳۲۰ كیلومتر در ساعت، به یك چهارم برساند.اتومبیل فرمول یك همچنین باید بتواند با سرعت بیش از ۲۰۰ كیلومتر در ساعت، كمتر از ۶۰ درجه و با سرعت حدود ۱۰۰ كیلومتر در ساعت بیش از۱۳۰ درجه تغییر مسیر بدهد.

● موتور و جعبه دنده

موتورهای ۸ سیلندر فرمول یك (۲۴۰۰ سی سی حجم) به قدرت هایی بیش از ۷۱۰ اسب بخار دست یافته اند و دور موتور هنگام مسابقه به بالای ۱۹ هزار دور در دقیقه هم می رسد، در حالی كه وزن موتور كمتر از ۹۰ كیلوگرم است.

به عنوان مقایسه یك موتور اتومبیل های طراحی شده برای مصارف عمومی ممكن است حدود ۲۰۰۰ سی سی حجم، ۱۳۰ اسب بخار قدرت و دور موتوری معادل ۶۰۰۰ دور در دقیقه داشته باشد.البته از آنجا كه هدف اصلی موتور فرمول یك تولید حداكثر سرعت است، مصرف آن به بیش از ۶۰ لیتر در ۱۰۰ كیلومتر هم می رسد، در حالی كه اتومبیل معمولی كمتر از ۱۰ لیتر در هر ۱۰۰ كیلومتر مصرف دارد.

جعبه دنده، یكی از پیچیده ترین اجزای اتومبیل فرمول یك محسوب می شود.بیش از ۲۰۰ سنسور وضعیت موتور را می سنجند و با استفاده از ابزارهای كمكی، بهترین زمان برای تغییر دنده را مشخص می كنند. تغییر دنده توسط پدالی انجام می شود كه پشت فرمان، به نحوه ای نصب شده كه راننده با فشار انگشتان می تواند دنده عوض كند.

تغییر دنده در داخل جعبه دنده در زمانی معادل ۲ صدم ثانیه انجام می شود.برای به حركت درآوردن اتومبیل در دنده یك (هنگام آغاز مسابقه) هم از پدالی مشابه پشت فرمان اتومبیل استفاده می شود كه حكم كلاچ را دارد.

● شاسی

ساخته شده از فیبر كربن است و از آنجا كه بر اساس قوانین نباید در عملكرد آیرودینامیك اتومبیل تأثیر داشته باشد، كف آن صاف است.این قطعه انعطاف پذیر، با وزنی حدود ۳۰ كیلوگرم، باید بتواند فشار متناوب آیرودینامیك را تحمل كند كه گاه معادل ۲ تن وزن می شود. در عین حال، چون راننده عملاً 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 كه نمی توانند در سرعتی نزدیك به سرعت اتومبیل فرمول یك حركت كنند. جریان هوایی كه در زیر بدنه ماشین در سرعت های بالا ایجاد می شود، به حدی قوی است كه می تواند اتومبیل را به هوا پرتاب كند.از این رو است كه طراحی بدنه اتومبیل فرمول یك را به بال هواپیما تشبیه می كنند؛ البته در جهت معكوس. شكل بدنه، هوا را به بالا و اتومبیل را به پایین می راند و در نتیجه باعث چسبیدن اتومبیل به زمین در سرعت های بالا و در پیچ ها می شود.

این طراحی به حدی مؤثر و كارآمد است كه بر اساس محاسبات، اتومبیل فرمول یك می تواند بر روی سقف یك تونل حركت كند بدون آنكه به زمین بیفتد.نقش دیگر بدنه، راندن بخشی از هوای اطراف به سمت رادیاتورهای اتومبیل جهت خنك كردن موتور و سیستم های هیدرولیك است.

● سیستم فنر بندی

مانند اتومبیل های عادی، كار این سیستم ثابت نگه داشتن فاصله كف اتومبیل با زمین و جذب ارتعاشات است اما در حالی كه سیستم فنربندی اتومبیل معمولی، محدوده حركتی تقریباً ۳۰ سانتی متری ایجاد می كند.در اتومبیل فرمول یك، این محدوده حركت به ۳ سانتیمتر در چرخ های جلو و ۶ سانتی متر در چرخ های عقب كاهش می یابد.

برخلاف اتومبیل های عادی، قرار نیست كه این سیستم دراتومبیل های فرمول یك، اسباب راحتی راننده را فراهم كند.سیستم فنر بندی قابل تنظیم است و مثلاً در هوای بارانی، امكان انعطاف پذیری بیشتر به سیستم داده می شود.

● تایر و ترمز

در حالی كه تایر اتومبیل های معمولی بیش از ۱۵ هزار كیلومتر كار می كنند، تایر اتومبیل فرمول یك به گونه ای ساخته شده كه حداكثر ۲۰۰ كیلومتر كار كند.در این تایرها تركیبات كربن، گوگرد و روغن به كار گرفته شده كه هرچه میزان روغن بیشتر باشد، تایر نرمتر خواهد شد.تایرها باید حرارتی بین ۹۰ تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد داشته باشند در نتیجه پیش از آغاز مسابقه، درجه حرارت آنها را توسط پتوهای برقی مخصوص در ۹۰ درجه ثابت نگه می دارند.

سیستم ترمز اتومبیل فرمول یك، به سیستم ترمز اتومبیل های معمولی شباهت بسیاری دارد اما استفاده از سیستم ها مانع از قفل شدن مجاز نیست.دیسك ترمز از فیبر كربن ساخته شده و (بسته به پیست های مختلف) در درجه حرارت بین ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد عملكرد مطلوب دارد و به وسیله هوا خنك می شود. عمر دیسك ترمز در حد ۸۰۰ كیلومتر است.

● فرمان و سیستم هدایت

فرمان اتومبیل فرمول یك، وظیفه ای بسیار بیشتر از تعیین جهت حركت اتومبیل را بر عهده دارد.از فرمان، كه برای ورود و خروج راننده، از جای خود بیرون آورده می شود، برای كنترل حدود ۱۲ مشخصه مختلف عملكرد اتومبیل استفاده می شود.

ساخت هر فرمان حدود ۴۰ هزار دلار هزینه در بر دارد و به وسیله دكمه های روی فرمان، راننده می تواند مایعات بنوشد (قمقمه از طریق یك لوله به داخل كلاه ایمنی متصل است)، با مسؤولان فنی تیم از طریق رادیو صحبت كند، مسابقه را شروع كند و تنظیمات مربوط به سیستم كنترل كشش و موتور را تغییر دهد.اتومبیل فرمول یك، مجهز به سیستم هدایت هیدرولیك است؛ نیم دور چرخش فرمان، برای تغییر جهت حركت اتومبیل در یك پیچ ۹۰ درجه كافی است.