امین قیاسی 1986
عضو جدید
عمر مسابقه هاي اتومبيل راني تقريبا به اندازه ي عمر خود اتومبيل است . ماشين ، محصول مستقيم دانش و فناوري است ، براي همين شركت كنندگان در مسابقات اتومبيل راني هميشه بهترين مشتري تكنيك هاي جديد و ابزارهاي پيشرفته در حوزه ي خودرو بوده اند . در اين مقاله ، نگاهي مي اندازيم به بخشي از فناوري هاي به كار رفته در آخرين نسل ماشين هاي مسابقه ؛ كورس هايي كه در رقابت هاي فرمول يك ، با سرعت هايي بيشتر از 350 كيلومتر در ساعت ، ده ها ميليون نفر را در سراسر كره ي خاكي هيجان زده مي كنند .
موتور اتومبيل هاي فرمول يك ، شاهكارهاي مهندسي جديد هستند . اين موتورها حدود 5 هزار قطعه دارند كه 1500 تاي آنها متحرك هستند . هر بار سر هم كردن اين قطعات ، 2 هفته وقت مي خواهد . طبق آخرين مقررات (2006) ، موتورهاي فرمول يك بايد چهازمانه باشند و حداكثر مي توانند 2400 سي سي و 8 سيلندر داشته باشند . با اين محدوديت ها ، موتورسازان توانسته اند موتورهايي با قدرت بيشتر از 700 اسب بخار و دور موتور بالاتر از 19 هزار دور در دقيقه بسازند . وزن اين موتورها معمولا كمتر از 100كيلوگرم است . در اتومبيل هاي معمولي ، موتوري با همين حجم معمولا 150 اسب بخار قدرت و حداكثر دور موتوري معادل 6 هزار دور در دقيقه دارد . البته چون هدف اصلي موتورهاي F1 به دست آوردن حداكثر سرعت است ، مصرف آنها به 60 ليتر در هر 100 كيلومتر هم مي رسد ؛ در حالي كه اتومبيل هاي معمولي كمتر از 10 ليتر در هر 100 كيلومتر مي سوزانند .
شاسي و جعبه دنده
اما فقط توليد قدرت مهم نيست ، انتقال درست نيرو به چرخ ها هم مسئله ي بسيار مهمي است . جعبه دنده يكي از پيچيده ترين اجزاي اتومبيل هاي F1 محسوب مي شود . بيش از 200 سنسور وضعيت موتور را مي سنجند و با استفاده از ابزارهاي كمكي ، بهترين زمان براي تغيير دنده را براي راننده مشخص مي كنند .
راننده ، دنده را با دست و توسط پدالي كه پشت فرمان نصب شده عوض مي كند . تغيير دنده در داخل جعبه دنده در زماني معادل دو صدم ثانيه انجام مي شود . بدون فيبر كربن ، تصور بسياري از پيشرفت هاي اساسي در وسايل حمل و نقل امروزي ممكن نبود . اين ماده 4 بار محكمتر از فولاد اما 3 بار سبك تر از آن است . از دهه ي 80 ميلادي ، در ساخت قطعات مختلف ماشين هاي مسابقه اي هم به حد زيادي از فيبر كربن استفاده مي شود . شاسي ، اولين قسمتي است كه در اتومبيل هاي F1 ساخته مي شود . جنس آن از فيبر كربن است و چون طبق قوانين نبايد در عملكرد آيروديناميك اتومبيل تاثير داشته باشد ، كف صاف آن است .
اين قطعه با وزني حدود 30 كيلوگرم ، بايد بتواند فشارهاي سنگين و متناوبي را تحمل كند ، در عين حال ، چون راننده عملا در داخل شاسي مي نشيند ، قسمت عمده اي از ايمني راننده به استقامت آن بستگي دارد .
بدنه
فرق ماشين هاي معمولي با ماشين هاي مسابقه فقط در ضعيف تر بودن موتورشان نيست ؛ آيروديناميك ، نقش اساسي در رسيدن به سرعت هاي بيشتر از 350 كيلومتر در ساعت دارد . جريان هوايي كه در زير بدنه ماشين در سرعت هاي بالا ايجاد مي شود ، به حدي قوي است كه مي تواند اتومبيل را به هوا پرتاب كند ، براي همين ، بدنه اتومبيل هاي فرمول يك را شبيه بال هواپيما طراحي مي كنند ؛ البته به صورت بر عكس . بر خلاف هواپيما ، شكل بدنه ي ماشين هاي F1 هوا را به پايين مي راند و باعث چسبيدن اتومبيل به زمين در سرعت هاي بالا و در پيچ ها مي شود . اين طراحي به حدي موثر و كارآمد است كه بر اساس محاسبات ، يك اتومبيل فرمول يك مي تواند در سرعت هاي بالا به طور معكوس و روي سقف يك تونل بدون آنكه به زمين بيفتد ، حركت كند . نقش ديگر بدنه ، راندن بخشي از هوا به سمت رادياتورهاي اتومبيل جهت خنك كردن موتور و سيستم هاي هيدروليك است .
سيستم تعليق (فنر بندي)
سيستم تعليق در ماشين هاي مسابقه ، نقش بسيار مهمي دارد و مثل ماشين هاي عادي ، كار اين سيستم ثابت نگه داشتن فاصله ي كف اتومبيل با زمين و جذب ارتعاشات است . سيستم تعليق پيچيده و سفت اتومبيل هاي F1 تفاوت زيادي يا فنربندي ماشين هاي عادي دارد ؛ در حالي كه فنربندي يك ماشين معمولي ، محدوده ي حركتي حدود 30 سانتي متر دارد ، در اتومبيل فرمول يك ، اين محدوده ي حركت به 3 سانتي متر در جرخ هاي جلو و 6 سانتي متر در چرخ هاي عقب كاهش مي يابد . اصولا بر خلاف اتومبيل هاي عادي ، قرار نيست كه سيستم تعليق در اتومبيل هاي فرمول يك ، اسباب راحتي راننده را فراهم كند . اين سيستم ، قابل تنظيم است و مثلا در هواي باراني ، راننده مي تواند امكان انعطاف بيشتري به سيستم بدهد .
لاستيك ها
لاستيك ها بيشتر از هر عامل ديگري در سرعت اتومبيل هاي فرمول يك موثر هستند . روي هر لاستيك 4 شيار وجود دارد كه باعث كنترل بهتر سرعت مي شوند . لاستيك ها بر روي رينگ هاي سبك آلومينيومي سوار شده و فقط با يك مهره به بدنه ي ماشين متصل مي شوند . در حالي كه لاستيك اتومبيل هاي معمولي بيشتر از چند 10 هزار كيلومتر كار مي كند ، لاستيك اتومبيل F1 طوري ساخته مي شود كه معمولا بين 80 تا 200 كيلومتر كار مي كند . براي همين است كه در طول يك مسابقه چند بار بايد لاستيك هاي يك ماشين را عوض كرد .
اين لاستيك ها براي مسابقه بايد حرارتي بين 80 تا 100 درجه ي سانتي گراد داشته باشند ، به همين دليل ، پيش از شروع مسابقه ، درجه ي حرارت آنها را با روش هايي مثل پتوهاي برقي مخصوص در حدود 90 درجه نگه مي دارند .
ترمز
يك اتومبيل فرمول يك با سرعت 300 كيلومتر بر ساعت ، فقط در 4 ثانيه به طور كامل متوقف مي شود . (توجه داريد كه در اين مدت ، شتابي بيشتر از 5 برابر شتاب جاذبه به ماشين و راننده وارد مي شود) براي رسيدن به چنين قابليتي به يك سيستم ترمز بسيار قوي احتياج است . به طور كلي ، سيستم ترمز اتومبيل هاي F1 شبيه سيستم ترمز ديسكي اتومبيل هاي معمولي است ؛ با اين تفاوت كه از فيبر كربن ساخته شده اند تا بتوانند حرارتي تا يك هزار درجه ي سانتي گراد را تحمل كنند . عمر اين ديسك هاي ترمز كه ساخت هر كدام از آنها تا 5 ماه وقت مي گيرد ، فقط در حدود 800 كيلومتر است .
فرمان
فرمان يك اتومبيل F1 ، وسيله ي الكترونيكي پيچيده اي است كه كارهاي بيشتري از صرف تعيين جهت حركت اتومبيل انجام مي دهد و راننده با استفاده از آن مي تواند بيشتر تنظيمات ماشين را كنترل كند ؛ مثلا دنده را خلاص ، خاصيت محدوديت سرعت را فعال ، نسبت تركيب سوخت و هوا را تنظيم و فشار ترمزهاي عقب و جلو را ميزان كند ، صفحه نمايش روي فرمان هم تمام اطلاعات را به راننده نشان مي دهد . سيستم هيدروليك اتومبيل هاي F1 هم بسيار پيچيده و حساس است ؛ نيم دور چرخش فرمان براي تغيير جهت حركت ماشين در يك پيچ 90 درجه كافي است . در هر تيم فرمول يك ، يك مهندس مسئول فرمان اتومبيل است . فرمان فرمول يك را بايد براي سوار و پياده شدن راننده ، از جاي خودش بيرون آورد . ساخت هر كدام از اين فرمان ها حدود 40 هزار دلار هزينه دارد و 100 ساعت وقت مي گيرد .
