- Forside
Optakt 2008: Performance
I den tredje optakt kigger vi på performance, eller præstationen. Hvor mange hestekræfter har en F1-bil, hvordan overfører den kraften til dækkene, og hvad er forskellen på acceleration og deceleration?
Af: (@bmf1.dk) d. 3/3 2008 klokken 10:03
Den viden der ligger til baggrund for den moderne Formel 1 verden vi ser i dag, leverer det absolutte indenfor teknologi, fremskridt og udvikling. Dette bliver overført til banerne rundt omkring i verden, hvor en kombination af kørernes talent, den optimale opsætning på bilen, samt det teknologiske vidunder en Formel 1 bil er, samlet giver en meget utrolig kraft.
Alle bilerne på gridden er i stand til at accelerere fra o til 160 km/t, og tilbage til 0, på mindre end fem sekunder. En standardgadebil, klarer som regel 0 til 100 km/t på mere end det dobbelte.
Selvom Formel 1 bilerne er vanvittig hurtige på en lige strækning, har de også en fantastisk evne til at dreje i skarpe sving. En moderne Formel 1 bil kan angribe et sving med meget højere fart end andre racerbiler på grund af det intense niveau af greb og downforce.
Giancarlo Fisichella under fredagens træning i Belgien 2007
Kraften, når en F1 bil drejer ind i et sving, er så enorm, at alle kørere træner nakkemusklerne til det ekstreme. Det er simpelthen nødvendigt, for ikke at få store smerter og decideret nakkeskader, efter bare et enkelt løb.
Tallene taler for sig selv. Uden kører og benzin vejer en Formel 1 bil kun 440 kg, og en Ferrari F2008 har ca. 870 hestekræfter. De kommer fra motoren der fra 2006 kun må være en 2,4 liters V8. Sammen med motoren og den lave vægt, finder vi aerodynamikken og dæk der er udviklet til høj-performance biler som Formel 1.
For en designer handler det udelukkende om acceleration, ikke topfarten. Den kan man altid finde. Acceleration handler ikke kun om at køre hurtigt i én retning.
Der findes tre typer af acceleration for præstationen for en Formel 1 bil.
Fremadrettet acceleration
En Formel 1 bil har en kraft-til-vægt ratio på mellem 1300 og 1600 HK per ton. Det er ganske store og alvorlige tal, og teoretisk kan en bil accelerere fra 0 til 100 km/t på under et sekund. Men al den kraft kan ikke konverteres til bevægelse ved lave hastigheder på grund af tabet af greb, eller 'traction', som det kaldes.
Alain Prost, McLaren MP4-2B, Brasilien 1985. Turbo motorerne kunne under kvalifikation yde op til 1500 heste
Derfor regner man med godt to sekunder til at nå de 100 km/t. Når bilen når ca. 130 km/t, er grebet væsentligt forbedret og går ikke tabt, på grund af den kombinerede effekt af at bilen bevæger sig hurtigere, og downforcen begynder at arbejde for bilen. Derfor accelererer bilen meget hurtigt.
I tal ser det nogenlunde sådan ud:
0 til 100 km/t: 1,9 sekunder
0 til 200 km/t: 3,9 sekunder
0 til 300 km/t: 8,4 sekunder. Dette tal ændres naturligvis alt efter den aerodynamiske opsætning. Som regel udsættes køreren for 1,5 G, mens accelerationen går fra 0 til 200 km/t.
Deceleration
Det omvendte af acceleration. Under bremsning fra høje hastigheder virker kulfiberbremserne, i samarbejde med downforcen, helt utroligt. Kræfterne der udvikles ved en hård nedbremsning er enorme. Normalt påvirkes køreren af omkring 4 G i negativ kraft. Det vil sige, at køreren bliver skubbet frem i sædet med omkring 4 gange sin egen vægt. I ekstreme tilfælde, såsom på Monza og Gilles Villeneuve banen, kan det blive helt op til 5 G.
På den sidstnævnte bane, hjælper turbulens, eller drag, bilen til at bremse. Helt op til 1 G kan turbulensen medvirke til og det er nogenlunde den bremsekraft, de fleste sportsvogne har. Eller sagt på en anden måde: Hvis køreren i en Formel 1 bil slipper speederen uden at bremse, vil han opleve den samme negative G-påvirkning, som når en sportsvogn bremser.
Starten på Canadas Grand Prix 2007. Banen har høje hastigheder, og ved nedbremsning, kan man opnå helt op til 5 g
I hvert fald når farten er oppe over 150 km/t. Indtil 2008 kunne kørerne i Formel benytte sig af motornedbremsning, hvilket med andre ord er, når man skifter ned i gear hurtigt, for at sænke farten på bilen.
Resultatet af disse enorme kræfter, er at en Formel 1 bil kan bremse helt op fra 300 km/t til 0 på under fire sekunder.
Drejende acceleration
Som nævnt kan en Formel 1 bil accelerere fra 0 til 300 km/t på ganske få sekunder, men tophastigheden er sjældent over 330 på de fleste baner. Dog er Monza den hurtigste bane på kalenderen, hvor der er kørt hele 365 km/t. Det var tilbage i 2004.
Dette skyldes at tophastigheden ofres for den acceleration der skabes, når bilen drejer.
En Formel 1 bil bliver i princippet designet til at klare sving med høj fart. Dette betyder, at de aerodynamiske elementer kan producere op til tre gange bilens vægt i downforce, igen på bekostning af drag.
Faktisk er downforcen det samme som bilens vægt ved bare 130 km/t, Efterhånden som farten på bilen stiger, øges downforcen proportionalt. Ved skarpe sving - hvor hastigheden er mellem 70 til 100 km/t - kommer det meste af denne drejende acceleration fra det mekaniske greb fra dækkene.
Ved disse lave hastigheder, kan bilen dreje ved 2G. Ved 200 km/t er accelerationen oppe på 3G, som vi ser på blandt andet det fantastisk spændende sving 8 på Istanbul Park i Tyrkiet.
Disse kræfter gør, at en Formel 1 bil ser ud til at ophæve fysikkens love. Nogle gange går det så hurtigt rundt i et sving, at man sidder og tvivler på, om TV-producerne har skruet op for hastigheden på kameraet.
Frontvingen på RA108. Aerodynamik er det område hvor der kan hentes mest i form af performance
De bedste eksempler på disse ekstreme hastigheder i sving ses på Spa-Franchorchamps banen i Belgien. I både Blanchimont og Eau Rouge, træder kørerne speederen i bund og kører flat out, med godt 300 km/t, mens en GT-bil som regel ligger på 150 til 160 km/t.
I et forsøg på at reducere omkostningerne for holdene og for at øge sikkerheden, introducerer FIA løbende nye regler. I 2006 gik man fra 3,0 liters V10 motorer, der angiveligt ydede op til 900 hestekræfter, til 2,4 liters V8 motorer med godt 750 hestekræfter. Gennem 2006 og 2007 indhentede man det tabte, og på trods af restriktionerne, yder eksempelvis en Ferrari-motor omkring 900 HK.
Reglerne blev også strammet med hensyn til motorens holdbarhed. Nu skulle den holde to løb, ellers blev man straffet. Op til 2008 sæsonen, ser vi flere regler, men på flere områder. Motorerne skal stadig holde to løb, men nu skal gearkasen holde i hele fire løb, og alle elektroniske hjælpemidler er bandlyst.
Således er traction control forbudt, det samme er launch control, og fra 2009 kommer endnu flere regler. Blandt andet bliver vingernes størrelse ændret, og alle aerodynamiske hjælpemidler, i form af de såkaldte aerofoils og winglets, bliver forbudt. Også i 2009 kommer slicks dæk tilbage i sporten efter at have været forbudt siden 1998.
Alle bilerne på gridden er i stand til at accelerere fra o til 160 km/t, og tilbage til 0, på mindre end fem sekunder. En standardgadebil, klarer som regel 0 til 100 km/t på mere end det dobbelte.
Selvom Formel 1 bilerne er vanvittig hurtige på en lige strækning, har de også en fantastisk evne til at dreje i skarpe sving. En moderne Formel 1 bil kan angribe et sving med meget højere fart end andre racerbiler på grund af det intense niveau af greb og downforce.
Kraften, når en F1 bil drejer ind i et sving, er så enorm, at alle kørere træner nakkemusklerne til det ekstreme. Det er simpelthen nødvendigt, for ikke at få store smerter og decideret nakkeskader, efter bare et enkelt løb.
Tallene taler for sig selv. Uden kører og benzin vejer en Formel 1 bil kun 440 kg, og en Ferrari F2008 har ca. 870 hestekræfter. De kommer fra motoren der fra 2006 kun må være en 2,4 liters V8. Sammen med motoren og den lave vægt, finder vi aerodynamikken og dæk der er udviklet til høj-performance biler som Formel 1.
For en designer handler det udelukkende om acceleration, ikke topfarten. Den kan man altid finde. Acceleration handler ikke kun om at køre hurtigt i én retning.
Der findes tre typer af acceleration for præstationen for en Formel 1 bil.
Fremadrettet acceleration
En Formel 1 bil har en kraft-til-vægt ratio på mellem 1300 og 1600 HK per ton. Det er ganske store og alvorlige tal, og teoretisk kan en bil accelerere fra 0 til 100 km/t på under et sekund. Men al den kraft kan ikke konverteres til bevægelse ved lave hastigheder på grund af tabet af greb, eller 'traction', som det kaldes.
Derfor regner man med godt to sekunder til at nå de 100 km/t. Når bilen når ca. 130 km/t, er grebet væsentligt forbedret og går ikke tabt, på grund af den kombinerede effekt af at bilen bevæger sig hurtigere, og downforcen begynder at arbejde for bilen. Derfor accelererer bilen meget hurtigt.
I tal ser det nogenlunde sådan ud:
0 til 100 km/t: 1,9 sekunder
0 til 200 km/t: 3,9 sekunder
0 til 300 km/t: 8,4 sekunder. Dette tal ændres naturligvis alt efter den aerodynamiske opsætning. Som regel udsættes køreren for 1,5 G, mens accelerationen går fra 0 til 200 km/t.
Deceleration
Det omvendte af acceleration. Under bremsning fra høje hastigheder virker kulfiberbremserne, i samarbejde med downforcen, helt utroligt. Kræfterne der udvikles ved en hård nedbremsning er enorme. Normalt påvirkes køreren af omkring 4 G i negativ kraft. Det vil sige, at køreren bliver skubbet frem i sædet med omkring 4 gange sin egen vægt. I ekstreme tilfælde, såsom på Monza og Gilles Villeneuve banen, kan det blive helt op til 5 G.
På den sidstnævnte bane, hjælper turbulens, eller drag, bilen til at bremse. Helt op til 1 G kan turbulensen medvirke til og det er nogenlunde den bremsekraft, de fleste sportsvogne har. Eller sagt på en anden måde: Hvis køreren i en Formel 1 bil slipper speederen uden at bremse, vil han opleve den samme negative G-påvirkning, som når en sportsvogn bremser.
I hvert fald når farten er oppe over 150 km/t. Indtil 2008 kunne kørerne i Formel benytte sig af motornedbremsning, hvilket med andre ord er, når man skifter ned i gear hurtigt, for at sænke farten på bilen.
Resultatet af disse enorme kræfter, er at en Formel 1 bil kan bremse helt op fra 300 km/t til 0 på under fire sekunder.
Drejende acceleration
Som nævnt kan en Formel 1 bil accelerere fra 0 til 300 km/t på ganske få sekunder, men tophastigheden er sjældent over 330 på de fleste baner. Dog er Monza den hurtigste bane på kalenderen, hvor der er kørt hele 365 km/t. Det var tilbage i 2004.
Dette skyldes at tophastigheden ofres for den acceleration der skabes, når bilen drejer.
En Formel 1 bil bliver i princippet designet til at klare sving med høj fart. Dette betyder, at de aerodynamiske elementer kan producere op til tre gange bilens vægt i downforce, igen på bekostning af drag.
Faktisk er downforcen det samme som bilens vægt ved bare 130 km/t, Efterhånden som farten på bilen stiger, øges downforcen proportionalt. Ved skarpe sving - hvor hastigheden er mellem 70 til 100 km/t - kommer det meste af denne drejende acceleration fra det mekaniske greb fra dækkene.
Ved disse lave hastigheder, kan bilen dreje ved 2G. Ved 200 km/t er accelerationen oppe på 3G, som vi ser på blandt andet det fantastisk spændende sving 8 på Istanbul Park i Tyrkiet.
Disse kræfter gør, at en Formel 1 bil ser ud til at ophæve fysikkens love. Nogle gange går det så hurtigt rundt i et sving, at man sidder og tvivler på, om TV-producerne har skruet op for hastigheden på kameraet.
De bedste eksempler på disse ekstreme hastigheder i sving ses på Spa-Franchorchamps banen i Belgien. I både Blanchimont og Eau Rouge, træder kørerne speederen i bund og kører flat out, med godt 300 km/t, mens en GT-bil som regel ligger på 150 til 160 km/t.
I et forsøg på at reducere omkostningerne for holdene og for at øge sikkerheden, introducerer FIA løbende nye regler. I 2006 gik man fra 3,0 liters V10 motorer, der angiveligt ydede op til 900 hestekræfter, til 2,4 liters V8 motorer med godt 750 hestekræfter. Gennem 2006 og 2007 indhentede man det tabte, og på trods af restriktionerne, yder eksempelvis en Ferrari-motor omkring 900 HK.
Reglerne blev også strammet med hensyn til motorens holdbarhed. Nu skulle den holde to løb, ellers blev man straffet. Op til 2008 sæsonen, ser vi flere regler, men på flere områder. Motorerne skal stadig holde to løb, men nu skal gearkasen holde i hele fire løb, og alle elektroniske hjælpemidler er bandlyst.
Således er traction control forbudt, det samme er launch control, og fra 2009 kommer endnu flere regler. Blandt andet bliver vingernes størrelse ændret, og alle aerodynamiske hjælpemidler, i form af de såkaldte aerofoils og winglets, bliver forbudt. Også i 2009 kommer slicks dæk tilbage i sporten efter at have været forbudt siden 1998.