Làm cách nào để Xe Công thức Một đi nhanh đến vậy?

Công thức 1 được biết đến với độ chính xác, kỹ năng và hơn hết là tốc độ. Một chiếc ô tô F1 hiện đại có thể tăng tốc từ 0 đến hơn 60 MPH trong vòng chưa đầy hai giây và đạt tốc độ tối đa khoảng 240 MPH . Nó diễn ra nhanh đến mức người lái phải trải qua 3,5 Gs, nhiều hơn mức mà các phi hành gia phải giải quyết trong quá trình phóng tàu con thoi. (Điều đó cũng có nghĩa là, về lý thuyết, một chiếc ô tô Công thức 1 có thể bị lộn ngược nếu nó đang ở tốc độ tối đa.)

Nhưng làm thế nào họ đi quá nhanh? Việc sửa đổi ô tô phổ biến trên toàn thế giới , nhưng không ai có thể có được những chiếc ô tô của họ nhanh như một chiếc xe Công thức 1. Đây là năm yếu tố giúp xe F1 có tốc độ nhanh hơn nhiều so với bất kỳ thứ gì bạn có ở nhà.

Thiết kế mang tính khí động học

Sự khác biệt đầu tiên này là điều rõ ràng nhất về mặt trực quan:các kỹ sư F1 chế tạo những chiếc xe sao cho khí động học nhất có thể. Họ thiết kế mọi thứ về một chiếc xe Công thức 1 để giảm lực cản của không khí và tạo ra lực xuống để đảm bảo sự ổn định và tốc độ tối đa.

Bất cứ ai nhìn vào một chiếc xe F1 đều có thể thấy rằng nó rộng, bằng phẳng và càng thấp so với mặt đất càng tốt. Ngoài ra, tất cả chúng đều được bao phủ trong nhiều loại cánh, bộ tách và bộ khuếch tán. Tất cả các chức năng đó đều có chức năng hướng không khí qua và xung quanh xe, hoạt động với không khí thay vì chống lại nó.

Bạn có thể coi mỗi chiếc ô tô giống như phiên bản ô tô của cánh máy bay trong cách nó điều khiển không khí để giảm lực cản. Tuy nhiên, thay vì giúp bất cứ thứ gì giữ nguyên, tất cả chỉ nhằm mục đích ép xe xuống và gần lốp hơn. Khoảng cách gần với những thứ đang chở xe về phía trước sẽ làm cho xe tăng thêm một chút tốc độ.

Lốp có độ bám đáng kinh ngạc

Nói về lốp xe, chúng không giống với các tùy chọn thương mại thông thường của bạn . Lốp xe Công thức 1 được thiết kế đặc biệt cho xe Công thức 1. Các đội có thể chọn giữa sáu loại lốp được FIA phê duyệt. Có nhiều loại khác nhau cho các điều kiện đua khô hoặc ướt và có thể là các hợp chất cao su mềm, trung bình hoặc cứng. (Những gì đi vào các hợp chất này là một bí mật ngành được bảo vệ nghiêm ngặt.)

Ngày nay, FIA đưa ra quy định rằng lốp xe phải rộng từ 12 đến 15 inch với bốn rãnh chạy dọc theo toàn bộ chu vi. Trước khi có quy định này, các đội thường sử dụng loại lốp trơn, không có rãnh để tối đa hóa độ tiếp xúc giữa lốp và đường đua, nhưng một quy tắc thay đổi đã làm giảm tốc độ qua các khúc cua và thắt chặt cuộc thi.

Giờ đây, các rãnh lốp đã tồn tại trong lốp xe Công thức 1, lốp ướt sẽ tận dụng lợi thế của chúng và thiết kế hút ẩm khỏi bề mặt đường, đây là một phần tạo nên sự khác biệt với lốp khô.

Mặc dù lốp xe F1 có độ bám tốt nhất có thể, nhưng vẫn có sự cân bằng. Chúng thường chỉ tồn tại trong khoảng 125 dặm, đó là một trong số ít lý do tại sao chúng bị thay đổi giữa cuộc đua. Điều này không giống như lốp xe ô tô tiêu dùng, có thể kéo dài hàng nghìn dặm.

Động cơ mạnh mẽ hơn

Xe công thức 1 có động cơ gần giống với động cơ của xe đường trường, nhưng mạnh hơn nhiều. Đó là bởi vì chúng sử dụng động cơ hành trình ngắn, tương tự như động cơ trên xe máy.

Trong đó xi lanh động cơ của ô tô tiêu dùng có hình dạng giống như ống giấy vệ sinh thì xi lanh của ô tô F1 trông giống như một quả bóng khúc côn cầu. Hình dạng đó cho phép nó hấp thụ nhiều không khí và nhiên liệu nhưng với "hành trình ngắn" đối với các piston của động cơ, điều này cho phép tăng hiệu suất.

Động cơ hành trình ngắn, kết hợp với các kim loại tiên tiến mà các đội đua Công thức 1 sử dụng để tạo ra nó, cho phép chiếc xe có vòng tua cao hơn và khó hơn gấp ba lần so với một chiếc ô tô tiêu chuẩn.

Họ có hộp số đặc biệt

Xe công thức 1 là loại bán tự động. Hộp số của chúng được tự động hóa, nhưng người lái phải sử dụng ly hợp khi khởi động và tự ngắt từng số. Đó là nơi mà rất nhiều kỹ năng xuất hiện khi đua, thay vì để xe làm công việc cho người lái.

Các hộp số được gắn phía sau vô lăng, trái ngược với bên cạnh ghế lái. Điều đó cho phép người lái xe sang số bằng ngón tay của họ thay vì phải di chuyển tay ra khỏi bánh xe.

Ngoài ra, hộp số được làm từ hợp kim carbon và các vật liệu trọng lượng thấp khác, làm cho chúng nhẹ hơn đáng kể so với bất kỳ chiếc xe tiêu dùng nào. Việc giảm trọng lượng đồng nghĩa với việc giảm lực cản, cho phép sang số nhanh hơn. Trên thực tế, một chiếc ô tô F1 có thể sang số chỉ trong 0,005 giây, nhanh hơn 50 lần so với một cái nháy mắt thông thường của con người.

Phanh và KERS

Những chiếc xe công thức 1 trở nên cực kỳ nóng khi chúng đang chạy ở tốc độ cao nhất ở giữa cuộc đua. Nhiệt độ buồng lái điển hình là 122 độ F, và bản thân động cơ thậm chí còn tồi tệ hơn. Đó là lý do tại sao má phanh được làm bằng vật liệu hoạt động ở nhiệt độ cực cao mà không hỏng.

Những vật liệu đó cũng giữ cho hệ thống phanh hoạt động hiệu quả nhất có thể, cho phép người lái đợi để áp dụng chúng cho đến giây cuối cùng trước khi vào cua, giảm thời gian xe phải giảm tốc độ.

Hệ thống phanh, giống như khung gầm của ô tô, có tính khí động học và chúng bao gồm các ống dẫn làm mát, do đó sẽ không có bất kỳ sự phai màu phanh nào cho dù trời nóng đến mức nào. Điều này có lợi cho cả bản thân chiếc xe trong cuộc đua, cùng với việc tăng độ an toàn cho người lái xe .

Thay vào đó, bất kỳ động năng nào có thể trở thành nhiệt trong một chiếc xe chạy đường trường thông thường sẽ được khai thác bởi hệ thống phục hồi động năng hỗn hợp (KERS), sau đó được chuyển đến hệ thống truyền lực để tăng thêm 80 BHP khi cần thiết.

Không có gì bí mật khi các xe Công thức 1 được tối ưu hóa theo mọi cách có thể. Đó là điều khiến chúng tôi yêu họ đến mức chúng tôi nhiệt tình theo dõi các tay đua, mặc trang phục của đội Công thức 1 và tìm hiểu mọi thứ họ sẽ nói với chúng ta về việc chế tạo những chiếc xe hơi. Tuy nhiên, theo nguyên tắc chung, chính sự khác biệt về thiết kế khung gầm, động cơ, lốp xe, hộp số và phanh mới thực sự cho thấy những chiếc ô tô Công thức 1 có thể đi nhanh như thế nào.