Det tekniske hjørne: Dæk

Pirelli, der er dækleverandør i dag, var også med ved Formel 1’s begyndelse i 1950. Dengang var de 3 dækleverandører, og i alt 9 forskellige har været på banen – Heriblandt Michelin, Dunlop og Goodyear. Pirelli har været eneste dækleverandør siden 2011.

At designe et dæk
Hos Pirelli i Milano arbejder over 150 medarbejdere specifikt på udvikling af dæk til Formel 1. Både løbsdækkene samt de forudgående prototyper bliver derefter produceret i Tyrkiet, hvorefter de bliver sendt tilbage til Milano til kvalitetstests.

Dækkene bliver her testet for hastigheder op til 450 km/t ligeud, samt 260 km/t for kantsten (curbs). Temperaturmæssigt bliver dækkene udsat for mere end 150 grader Celsius, og de vertikale belastninger tests op til 4 gange normalen (>1000 kg) i 20 gange så lang tid som den tiltænkte brug.

På trods af den ekstra holdbarhed på ovenstående punkter, er dækkene kun skabt til at holde mellem 60 og 120 km, modsat normale dæk, der har en levetid på over 16.000 km.

Dækkene i Formel 1 må nemlig max holde 30 omgange, da der skal være plads til minimum ét pitstop i et løb. Sådan et dæk er langt sværere at designe end ét, der skal holde så længe som muligt.

Dæktypen, der benyttes i dag, kaldes slicks. Det mønsterløse dæk blev opfundet til brug i racerløb i slutningen af 1960’erne, men blev taget ud af brug i 1998 som et forsøg på at dæmpe hastighederne i sving.

I stedet blev dæk med 4 riller af 2,5 mm dybde taget i brug. I 2009 blev slicks så igen en del af Formel 1, da FIA valgte at regulere hastighederne ved hjælp af aerodynamiske begrænsninger i stedet for dækkenes mønster.

De gamle dæk med riller, Australien 2002

Dæktyper
Som I nok alle ved, findes der 7 dæktyper. Hvis I kender disse udenad, så skip blot afsnittet her.

Wet (blå)
Regnvejrsdæk til kraftig regn. Hvert dæk kan flytte hele 65 liter vand i sekundet; Dvs samlet 260 liter vand per sekund!

Intermediate (grøn)
Intermediates er regnvejrsdækkene til småregn. Her er dækmønsteret 2,5 mm i dybde, og hvert dæk flytter 25 liter vand i sekundet, til en total på 100 L/s.

Hard (orange)
Det hårdeste dæk i serien bliver brugt på baner, hvor belastningen er høj enten på grund af højfartssving eller på grund af ru og slidende asfalt og kantsten. Dækkene bliver ofte også brugt steder, hvor temperaturen er høj grundet længere holdbarhed.

Medium (hvid)
Mediumdækket er resultatet af et kompromis mellem fart og holdbarhed. Dækket bliver, ligesom det hårde dæk, oftest brugt på baner med fart og højere temperaturer.

Soft (gul)
Det bløde dæk fokuserer på fart, men stadig med en vis holdbarhed. Dækket er det mest brugte i serien, da det egner sig til både starten og slutningen af et løb.

Supersoft (rød)
Det superbløde dæk var indtil denne sæson det blødeste i serien. Det er designet til langsommere og sving-dominerede baner i de køligere temperaturområder. Dækket varmer hurtigere op end de forrige nævnte, hvilket gør det ideelt til kvalifikation.

Ultrasoft (lilla)
Ultrasoft er det blødeste og nyeste tiltag fra Pirelli. Det er primært designet til smalle baner med mange sving, da holdbarheden af dækket er meget begrænset.
Pirelli stiller til hvert løb et ekstra sæt ultrasoft til rådighed i kvalifikationen, på trods af deres egne udtalelser om, at dækket ikke helt er et kvalifikationsdæk som det røde er. Som bonus info er den lilla farve valgt af fans gennem en kampagne fra Pirelli.

Til hvert løb får holdene 3 sæt fulde regnvejrsdæk, 4 sæt småregnsdæk og 13 sæt tørvejrsdæk per bil. Til hvert løb stiller Pirelli 3 typer tørvejrsdæk til rådighed, hvoraf holdene skal vælge minimum ét sæt af hver.
Et eksempel herpå kunne være det kommende løb i Australien, hvor Pirelli har stillet supersoft, soft og medium til rådighed. Heraf har Hamilton valgt 1 sæt medium (som er minimum), 6 sæt soft og 6 sæt supersoft.
Det er dog stadig kun et krav at køre med 2 af de 3 forskellige i løbet.

Pirellis dækudvalg før i tiden
Copyright Pirelli

Et dæks bestanddele
Et Formel 1 dæk består af over 200 forskellige materialer, og kan for simplicitets skyld deles op i 3 dele: Kanttråd, karkasse og slidbane.

Karkassen består primært af kevlar. I 2013 forsøgte Pirelli sig med tråd-lag af stål grundet FIA regulering, men efter 6 punkterede dæk under løbet på Silverstone, fik de lov af FIA til at skifte til kevlar.

Karkassen er vævet i et komplekst mønster, som er en af Pirellis store hemmeligheder – Bare husk, hvor stort et nummer de gør ud af at dække flatspots, når dækkene kommer tilbage i pitten.

Slidbanen består hovedsageligt af afstivningslag/bælter indbygget i gummi. Selve gummien indeholder mere end 100 forskellige materialer, hvoraf hovedbestanddelen er kulstof, svovl og olie – Jo mere olie, desto blødere dæk.

For de lidt mere nørdede, kommer her en liste over nogle af de >100 komponenter, som gummien består af:

Naturgummi (polyisopren) er grundmaterialet i dækgummien

Syntetisk gummi (styren-butadien gummi/SBR) bliver brugt som substitut for naturgummi, da dette er billigere

Butadiengummi (polybutadien) er endnu en gummi, der benyttes grundet dens evne til at modstå varme

Svovl former krydsbindinger i gummien under vulkanisering, som ved enhver dækfremstilling

Kønrøg (carbon black) bruges for både armering og slidstyrke

Silica (siliciumdioxid) benyttes sammen med kønrøg for at hindre opbygning af varme i dækket

Brombutylgummi er brugt til indersiden af dækket, da luft-permeabiliteten (dvs. lufts evne til at trænge gennem materialet) er lav. Halogenatomerne i materialet dannet et bånd med karkassens bestanddele for at fastgøre laget.

Vulkaniseringskatalysatorer af komplekse organiske materialer hurtiggør vulkaniseringsprocessen. Disse katalysatorer er hovedsageligt zinkoxid

Antioxidanter og antiozonanter forhindrer revner i kontakt med sollys

Pirelli dækker for deres forretningshemmeligheder
Copyright Allan Haslund

Mere praktisk om dæk
Ét enkelt dæk tager 5 timer at fremstille og koster omkring 3000 danske kroner. Ønsker man som almindelig fan at købe et, koster et 1:2 model på ebay dog hele 3500 kr.

Dækkene vejer også langt mere, end man måske ummidelbart tror: Et bagdæk vejer ca. 9,5 kg, og et fordæk 8,5 kg.

I pitten ses dækkene altid omsluttet af dækvarmere. Dette skyldes, at tørvejrsdækkene har en optimal arbejdstemperatur på omkring de 100-110 grader Celsius. Intermediates arbejder bedst ved 40-100 grader, og wets ved 30-40 grader Celsius.

Grundet de høje temperaturer, bliver dækkene ikke fyldt med almindelig luft, men en blanding mellem nitrogen og luft: Nitrogenen minimerer udsving i dæktryk som temperaturen svinger, samt holder dæktrykket længere end almindelig luft. Det er lov fra FIA, at dækkene ikke må indeholde andet end luft og nitrogen.

Temperatursvingningerne påvirker også dækkenes levetid. Levetiden er nemlig dikteret af enten slid eller termisk degradering. Derfor er pit stop timing som regel baseret på enten nedslidning af dækkets gummi eller mangel på vejgreb grundet overophedning.

Som eksempel på overophedning er det såkaldte fænomen ”blistering”. Fænomenet fremkommer som regel på den inderste del af dækket, hvor temperaturen er højest.
Hvis dækket overophedes vil der dannes lufthuller mellem gummien og afstivningslagene, således at de to lag ikke længere er forbundet, og gummien falder af i flager/blister. Flere tilsætningsstoffer er dog brugt for at minimere sandsynligheden for disse fejl.

Pirelli intermediates måles
Copyright Pirelli

Friktion
Gennem tiderne har mange undret sig over, hvorfor Formel 1 dæk er så brede.

Friktionslovene (lov 2) dikterer kort fortalt, at størrelsen på kontaktfladen ikke påvirker friktionen. Dog gælder denne lov for materialer, der primært undergår plastisk deformation – Hvilket ikke er tilfældet for polymerer og elastomerer, som dækkene hovedsageligt består af.

Her fås nemlig en lavere friktion jo smallere dækkene er. Friktionen – og derfor de større dæk - er nødvendig i forhold til både fx acceleration og manøvrering, og samtidigt giver det større areal bedre fordeling af varme og derfor bedre holdbarhed.

Berøringsfladen mellem asfalt og dæk er bestemt af flere ting, som fx dæktryk og vægt, og det har desværre været umuligt at finde et tal for netop dette. Derimod kan det fortælles, at kontaktarealet forsøges 3 gange ved fuldt aerodynamisk belastning.

Jerez test dag 2
Copyright Pirelli



Hvis du nu sidder og tænker: ”Jamen dækket er jo ingenting uden fælgen?”, så er det fuldt bevidst, at denne ikke er nævnt. Det er nemlig et helt kapitel for sig selv, og så ville artiklen blive aaaalt for lang!