Οποιόδηποτε τεχνικό διευθυντή ομάδας Formula 1 να ρωτήσεις τι θα ήθελε να βελτιώσει στην απόδοση του μονοθεσίου πριν από ένα αγώνα, θα σου απαντήσει ένα και μόνο ένα πράγμα, να κάνει τα λάστιχα να δουλεύουνε καλύτερα. Το μόνο μέσο επαφής που υπάρχει μεταξύ του αυτοκινήτου και του δρόμου είναι ενα μίγμα απο διαφορετικές στρώσης γόμας που συγκρατιούντα με μεταλλικά σύρματα και συνθέτουν το ελαστικό του αυτοκινήτου. Οι κύριες λειτουργίες του είναι να απορροφά τους κραδασμούς απο το δρόμο και να μεταφέρει της πλευρικές και διαμήκης δυνάμεις από το δρόμο! στο σασί.

Το λάστιχο όταν έρθει σε επαφή με το άσφαλτο δημιουργεί μια σχεδόν τέλεια σύζευξη, που αποτελείται από μια χημική ένωση και μια μηχανική τριβή. Η μηχανική τριβή είναι η κλασσική τριβή που δημιουργείται μεταξύ δύο επιφανειών που έρχονται σε επαφή, όπου στη περίπτωση του δρόμου και του ελαστικού έχει μεγάλο συντελεστή τριβής. Η χημική ένωση αποτελείται απο το χημικό δεσμό που αναπτύσεται μεταξύ των χαλικιών απο την άσφαλτο και τη γόμα του ελαστικόυ όταν έρχονται σε επαφή, έτσι το ελαστικό μπορεί να παράγει μεγαλύτερη δύναμη πριν αρχίσει να γλιστράει.

Οι κύριοι παράγοντες που επηρρεάζουν το πόσο δύναμη και κατ’ επέκταση πόσο πλευρίκη και διαμήκη επιταχύνση μπορεί να παράγει ένα λάστιχο ειναι δύο:

Θερμοκρασία: Η αύξηση της θερμοκρασίας μαλακώνει τη γόμα του ελαστικού κάνοντας πιο εύκολο τα πετρώματα του δρόμου να διαπεράσουν μεγαλύτερο μέρος της επιφανείας του ελαστικού. Έτσι έχουμε μεγαλύτερη μηχανική τριβή και η ζεστή γόμα δημιουργεί επίσης ισχυρότερη χημική ένωση.
Ανάλογα τη σύνθεση του ελαστικού η θερμοκρασία ιδανικής λειτουργείας μπορεί να διαφέρει, αλλα το σημαντικότερο που παρατηρείται είναι οτι ακόμα και μια μείωση 10 °C επιφέρει μείωση πρόσφυσης πάνω απο 12%, αυξάνοντας το γυρολόγιο του αγωνιστικού δραματικά. Έτσι το ελαστικό πρεπει να παραμένει συνεχώς στο παράθυρο καλής λειτουργείας που είναι από 95°C έως 105°C. Η επιπτώσεις απο τα κρύα λάστιχα είναι εύκολα διακριτές όταν ενα μονοθέσιο F1 βγαίνει απο τα pit και τα λάστιχα είναι ακόμα κρυα σημειώνοντας χρόνους 1-2 sec παραπάνω από το γύρο εισόδου στo pit lane.

 

Βάρος: Ο δεύτερος πιο σημαντικός παράγοντας που καθορίζει την απόδοση και το επίπεδο πρόσφυσης που μπορεί να παραχθεί ειναι η δύναμη πίεσης που ασκείται στο ελαστικό.
Από τη φυσική: Δύναμη = Βάρος x Συντελεστή πρόσφυσης

 
Όσο αυξάνεται η πίεση που ασκείται στο ελαστικό τόσο αυξάνεται και η παραγόμενη δύναμη αλλα όχι γραμμικά! Άμα αυξήσουμε τα κιλά πίεσης κατά 50% η αντίστοιχη αύξηση της παραγόμενης πρόσφυσης είναι πολύ λιγότερη απο 50%. Η κεντρομόλος δύναμη που ασκείται όταν ένα αυτοκίνητο στρίβει, μεταφέρει το βάρος του σασσί από τους εσωτερικούς στους εξωτερικούς τροχούς. Έτσι ένα αυτοκίνητο που ακίνητο έχει στατικό βάρος 50-50% ανάμεσα στους τροχούς της δεξιά και της αριστερή πλευρά, στη στροφή αλλάζει φτάνοντας και το 90-10% σε οριακές συνθήκες. Όμως η αύξηση της παραγόμενης πρόσφυσης των εξωτερικών τροχών δεν αντισταθμίζει τις απώλειες των εσωτερικών τροχών γιατι η αποδοσή τους δεν είναι γραμμική.

Πλάτος – Πίεση Ελαστικού

Παρατηρώντας τα δοκιμαστικα του ισπανικού Grand Prix, στο γυρολόγιο του Rosberg και του Hamilton είδαμε μεγαλές διακύμανσεις στη συμπεριφορά του μονοθέσιου, ιδιαίτερα στο μέσο της στροφής. Γιατί όμως συνέβαινε αυτό; έχοντας δύο πανομοιότυπα αγωνιστικά και δύο απο τους κορυφαίους οδηγούς του κόσμου…Η απάντηση βρισκόταν στη πίεση των μπροστά ελαστικών του Hamilton. Η αυξήμενη πίεση που είχανε το έκανε να παράγει μειωμένη πρόσφυση και να υποστρέφει. Ο γενικός κανόνας κατα την επιλογή των ελαστικών είναι οτι η μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής θα έχει μεγαλύτερη πρόσφυσης. Όμως όσο πιο πλατύ είναι το ελαστικό τοσο πιο δυσκολα ζεσταίνεται για να φτάσει στο εύρος καλής λειτουργίας. Για αυτό το πλάτος του επιλέγεται σε σχέση με το γωνιακό στατικό βάρος του μονοθεσίου σε συνδιασμό με την κάθετη δύναμη που παράγεται. Η αλλαγή της πίεσης των ελαστικών μεγαλώνει ή μικραίνει το πλάτος επιφανείας, αλλα σε μικρο εύρος και χρησιμοποιείται για το λεγόμενο “fine tuning” όταν θέλουμε να μειώσουμε τη τάση της υποστροφή ή της υπερστροφής.

 

Διάγραμμα Τριβής Ελαστικού

Screenshot_3
Χρησιμοποιώντας τηλεμετρία, καταγράφεται ο κύκλος επιτάχυνσης τον ελαστικών. Ένα ελαστικο μπορεί είτε να παράγει μέγιστη απόδοση για πλευρικές ή διαμήκη επιταχύνσης είτε ένα συνδιασμο των δύο. Οι κορυφαίοι οδήγοι αγώνων μπορούν να κινούνται στο όριο του κύκλου, πετύχαίνοντας της μέγιστες δυνατές επιταχύνσης, καταφέρνοντας να επιτύχουν και το επονομαζώμενο ‘trail braking’ που είναι το στρίψιμο με οριακό φρενάρισμα.

Leave A Comment