Formula 1:n tekniikka ja sen suunnittelu

CCMK

Well-known member
Liittynyt
9.11.2009
Viestit
13716
Nostetaan tämäkin toikki esille hieman yli vuoden tauon jälkeen ja kun omalta osaltani tähän toikkiin tuli vastattua hieman yli pari vuotta sitten ja sitä edeltäen kuusi viestiä aiemmin.

Sekin vastaus oli jo edellisellä osiolla.

8 vuorokautta sitten tänä vuonna tuli kuluneeksi tasan 40 vuotta siitä kun ensimmäinen, täysiverinen hiilikuiturunkoinen F1-auto esiteltiin laajemmalle yleisölle kautta maailman.

Kunnian sai 6.3.1981 sateisessa Silverstonessa McLaren MP4 myöhemmin uudelleen nimettynä tai ihan vähän kehittyneempänä päivitysversiona tunnettu MP4/1.

Marlboro-Project 4 (Vaikkakin sittemmin enemmän osin tunnetumpana tallin nimen mukaan McLaren-Project 4. Välillä tavuviivoin tai ilman on nimit tuollaisenaan myös tunnettu näinä vuosikymmeninä.) oli tosiaan John Barnardin, Steve Nicholsin ja Alan Jenkinsin, mutta myös McLarenin silloisen osaomistajan ja osatallipäällikkö Ron Dennisin suuri projekti.

Sitä oli suunniteltu kunnollisesti ja rakennettu kaksi vuotta vuodesta 1979 lähtien ajatusten ollessa siitä vielä sitäkin pidemmältä ajalta lähtöisin.

Alkujaan se osin oli suunniteltu vain Dennisin omaa F2-puolen tallia varten, mutta syyskuusta 1980 lähtien tämäkin ratkaisu oli osa McLarenin politiikkaa heti Dennisin tultua talliin.

Herculesin Salt Lake Cityn ja Utahin tehtailta tuokin auto sellaisenaan oli lähtöisin.

Alkujaan auton piti olla myös brittifirmojen rakentama, mutta yksikään firma ei halunnut sitä ratkaisua täytenä sellaisena tehdä (Pitkälti hinnan ja joiltakin osin myös Colin Chapmanin mustasukkaisuuden takia kun Chapmanin oma osittainen Chapman/Tartan-hiilikuitumenetelmä oli vain tuskaisan työn jälkeen itse saatu myytyä brittifirmoille patentiksi siitä jalostuen sitten Lotukselle.) niin siten turvauduttiin Yhdysvaltain firmojen apuun ripeästi.

Lisäksi hiilikuituautoa kohtaan täysiverisenä kohdistui paljon ennakkoluuloja.

Sen kun muka kuviteltiin hajoavan vielä niin paljon helpommin kuin perinteisen menetelmän F1-auton tai kun muun muassa Lotuksen oma osittain selvä menetelmä tai Brabhamin omat hiilikuituosien kokeilut auton rungossa eivät olleet tuottaneet paljoa tavallista turvallisempaa F1-autoa.

Ne luulot osoittautuivat vääräksi jo vuoden 1981 lukuisissa testeissä ja aivan viimeistään ainakin John Watsonin selviämisellä vahingoitta vuoden 1981 Monzan kisan valtavassa kolarissa.

Loppupelissä McLarenin ensimmäisellä kaudella auton runkokestävyys oli hyvää, mutta yleiset lastentaudit vaivasivat uutta autoa yllättävänkin paljon enemmän pidempään.

Lisäksi varsinkin ihan alkuun etenkin Long Beachiin vuoden 1981 viralliseen avaukseen tehty auton pikalennätys John Watsonia varten oli melko noloa kun nuori Andrea de Cesaris jäi pidemmäksi aikaa ajamaan vain vanhaa automallia eli edeltäjän edeltäjänä ollutta M29:ää kun edeltäjämalli M30:tä ei haluttu enää käyttää.

Nolous tietenkin tuli auton useista kroonisista vioista johtuen mitä ei ihan hetkeen saatu tosiaankaan korjatuksi ja sittemminkin vain osin auto pystyi menestymään kuten menestyi.

Long Beachissa 1981 McLaren oli juuri hiilikuituauton ongelmien takia jopa karsiutua kokonaan ruudukosta molempien kuskien osalta!

Vaikeaa alkuaan vasten ja kalleuttaan silloiseksi huippuautoksi (Ei tosin ikinä ollut niin kallis kuin vaikkapa kuusipyöräinen Tyrrell vuosilta 1976 ja 1977 jota vasten vuoden 1981 ja 1982 McLaren hiilikuituautona maksoi vain kolmanneksen eli 200 000 Yhdysvaltain Dollaria. Paljoakaan kalliimpi McLaren ei ollut vuosina 1981-1982 verrattuna lopulta myöskään muihin huipputallin autoihin kuten Williamsiin.) McLarenin ensimmäinen automalli päivitysversioineen oli ajallaan silti menestyksekäs kaikkiaan.

Mestaruudetkin jäivät tulematta vain turbojen vallankumouksen myötä ja osin huonon rengastuurinkin takia.

Kaikkiaan 6 voittoa, 11 palkintotilaa ja 5 nopeinta kierrosta ensimmäinen hiilikuiturunkoinen F1-auto täysiverisenä päivitysversioineen saavutti.

Vain yhtä asiaa se ei saavuttanut ennen vuotta 1984 ja Monacon Grand Prixiä 1984 missään muodossa eli paalupaikkaa!

Sen kun saavutti vasta seuraaja automallina eli MP4/2.
 
Viimeksi muokattu:

Freak

Well-known member
Liittynyt
13.4.2012
Viestit
1937
Sijainti
Botniaringin ja Kemoran välimaastossa
Tulipa vastaan netissä tällainen postaus reilun 15 vuoden takaa. Jos ei muuta, niin mielenkiintoista insinöörijargonia vapariaikakauden moottoreista.

It seems like in the late '90s there was a bifurcation of bore/stroke strategies, with one camp led by Ferrari-Supertec going for a ~95mm bore, and another camp- Ford-Ilmor-Honda- at around 93mm. I assume the smaller bore guys were aiming at lower max piston accelerations, higher BMEPs and lower frictional losses. Perhaps the smaller bore engines made it possible to make an attractive compromise between valve lifts and compression ratio as well.

A good place to look at upsides/downsides of some of the bore/stroke compromises is SAE Paper 2002-01-3315 by Ferrari man Boretti, here's a bit from the end:

Boretti sanoi:
The proposed engine solutions are a very satisfactory
basis for engine development. Despite in previous
engine projects the maximum power engine speed and
the bore/stroke ratio was significantly smaller, the model
reliability may be considered good. These solutions
obviously need to be further refined by investigating
small variations of all the model parameters.
As the bore is increased and the engine is tuned for
higher engine speeds, curves of charging efficiency are
shifted towards higher engine speeds with a slight
increase in magnitude. Conversely, curves of indicated
mean effective pressure not only shift, but also have a
reduction in magnitude. Due to the behavior of indicated
mean effective pressure and to the inevitable increase of
friction mean effective pressure running higher engine
speeds, curves of brake mean effective pressure are
shifted as the bore increases while magnitude is
significantly reduced.
By increasing the bore size, both power output and
engine speed for maximum power operation increase.
Conversely, for maximum torque operation only engine
speed increases while torque output reduces.
Engines having bore B=94, 96, 98, 100 and 102 mm
supply maximum brake mean effective pressure mepb
≅15.2, 14.9, 14.6, 14.3 and 13.9 bar at engine speed
NM≅14,800, 15,400, 16,100, 16,700 and 17,400 Rpm
respectively.
These engines also provide maximum power Pb=893,
907, 918, 925 and 932 HP at engine speed NM=17,200,
17,950, 18,700, 18,900 and 19,650 Rpm respectively.
The maximum power mean piston speed is 24.8 m/s in
the engines with bore B=94, 96 and 98 mm, while it
reduces to 24.0 m/s in the engines with bore B=100 and
102 mm.
The best engine has been selected by using the sharpest
car acceleration criteria. The best engine available is not
the engine that provides the best power curve vs. engine
speed, but the engine that provides the best power curve
vs. car velocity. This is the engine having bore B=98
mm.
Moving from bore 94 mm to bore 96 mm, then to bore 98
mm clearly improves the distribution of power output vs.
car velocity. Conversely, moving to bore 100 mm and
bore 102 mm does not improve to any further extent the
distribution of power output vs. car velocity.
The paper does not cover all these aspects pertinent to
general car performances.
 

CCMK

Well-known member
Liittynyt
9.11.2009
Viestit
13716
Tässä hieman muita pohdintoja jotka eivät mielestäni sopineet Sakhirin kisaan, mutta jotka sopivat tai olisivat sopineet tähän toikkiin tai rengaspuolelle:

''Mielenkiintoisena puolena renkaat tuntuvat olevan liukkaita, vannekoon uudistus sai ne olemaan melkoisen kylminä sutivia ennen sitten parantumista ja huvittavasti todeten näin Kekeä lainatakseni eivät sentään paisu kuin pullataikina silloin kun viimeksi maaefektillä ajettiin.

Silloin tosin oli ristikudosrenkaita ja vyörenkaita lajissa selvästi harvemmin nk. Puurenkaiksi kutsuttujen rengastekeleiden lisäksi kun taas jo sen käytännössä viimeiset noin 36 vuotta lajissa renkaat ovat olleet vain vyörenkaita.

Maaefekti luo myös omat herkkyytensä alustoille.

Onnistutaanko niiden kanssa miten?

Ovatko ne säätö-aliherkkiä vai säätö-yliherkkiä?

Saadaanko pyörähtelyvaara pienemmäksi?

Kysymyksiä riittää ja tilanteet voivat muuttua hyvinkin rajusti suuntaan ja toiseen.

Tosin ihan aavistuksen verran pidempään näyttäisivät nyt kestävän renkaanvaihdot kuin ennen.

Tosin nopeimmat ovat vieläkin hyvin nopeita.

Ja hitaimmatkin ovat silti melkein ylimaallisen selvästi nopeampia kuin mitä vuoden 2010 alussa oli kun välitankkaukset jäivät pois kuvioista.

Tuolloinhan ne alkuun olivat ihan yhtä hitaita kuin silloin vuosina 1991-1993 eli sen 5-9 sekuntia, pisimmillään 14 sekuntiakin riittävän huonon tallin osalta, mutta oli tietenkin jo silloinkin alle 5 sekunnin ja pian alle 4 sekunnin pysähdyksiä jolloin sitten lopulta mentiin alle ennätyksen eli 3,2 sekunnin rajan.''

Osaltaan voi tulla hyvinkin mielenkiintoinen kausi, mutta voi tulla myös arkisempi mikäli tiimit tähän tottuvat ennen pitkää.
 

-Teme-

Vormulaattori
Liittynyt
12.10.2002
Viestit
1594
Sijainti
F1-fanikatsomo
Alkukauden porpoising oli todella suurena puheenaiheena, mutta mitä tapahtui Kanadassa? Siellä vielä nähtiin hieman pomppimista, mutta sen jälkeen ei näytä enää yksikään auto käyttäytyvän villisti tai tavalla johon FIA pitäisi puuttua sääntömuutoksin.
Lähtikö FIA Mersun ja parin muun tallin provosointiin mukaan? Oliko kyseessä vain onnistunut lobbaus jolla sääntöjä muutetaan altavastaajien toiveen mukaan?
 

BJohnson

Ukrainan aseistaja 🇺🇦
Liittynyt
11.3.2020
Viestit
3044
Alkukauden porpoising oli todella suurena puheenaiheena, mutta mitä tapahtui Kanadassa? Siellä vielä nähtiin hieman pomppimista, mutta sen jälkeen ei näytä enää yksikään auto käyttäytyvän villisti tai tavalla johon FIA pitäisi puuttua sääntömuutoksin.
Lähtikö FIA Mersun ja parin muun tallin provosointiin mukaan? Oliko kyseessä vain onnistunut lobbaus jolla sääntöjä muutetaan altavastaajien toiveen mukaan?
Tuostahan The RACE on tehnyt YT pätkiä. Jopa otsikoitu joillakin pätkillä että FIA kampeaa Mersun väkisin mukaan taistoon.
 

BJohnson

Ukrainan aseistaja 🇺🇦
Liittynyt
11.3.2020
Viestit
3044
McLarenilta tuli kauden toinen sivuponttooni päivitys Ranskaan. Näyttää nyt monet kopioivan Red Bullia sen suhteen. Myös lattia muuttui samalla.
 

Joel Hallikainen

Muusikko
Liittynyt
17.1.2017
Viestit
2344
Mites tuon painon kanssa nykyään sääntö menee? Verstappenilla kun oli 5kg kevyempi runko niin kuitenkin joidenkin tietojen mukaan Perez on Verstappenia 9kg kevyempi. Jostain olen kuullut juttua että oikeastaan kaikki autot olisivat ylipainoisia eli eikö painoetu olisi ollut silti Perezin puolella hänen ollessaan niin paljon pienempi?
 

Davros

Well-known member
Liittynyt
14.5.2013
Viestit
4896
Mites tuon painon kanssa nykyään sääntö menee? Verstappenilla kun oli 5kg kevyempi runko niin kuitenkin joidenkin tietojen mukaan Perez on Verstappenia 9kg kevyempi. Jostain olen kuullut juttua että oikeastaan kaikki autot olisivat ylipainoisia eli eikö painoetu olisi ollut silti Perezin puolella hänen ollessaan niin paljon pienempi?
Kuskin minimipaino ajovarusteineen on 80kg, joka laitetaan sitten lisäpainoilla täyteen jos ei tarpeeksi massaa muuten tule. Eli kunhan vain on alle n. 77-78-kiloinen niin on samalla viivalla muiden kanssa.
 

ikuinen kakkonen

Foorumin konkari
Liittynyt
5.11.2011
Viestit
1745
Sijainti
Vyborg
Kuskin minimipaino ajovarusteineen on 80kg, joka laitetaan sitten lisäpainoilla täyteen jos ei tarpeeksi massaa muuten tule. Eli kunhan vain on alle n. 77-78-kiloinen niin on samalla viivalla muiden kanssa.
Ei ole vielä sattunut sellaista tilannetta vielä että kisan voittaja hylättäisiin punnituksen jälkeen väärän painomäärän vuoksi. Mikäli ei ole täyttänyt paino vaatimuksia nyky-sääntöjen mukaan.
80-luvun autot olivat takuulla puolet kevyimpiä kuin nykypäivän kilpurit.
 

CCMK

Well-known member
Liittynyt
9.11.2009
Viestit
13716
Ei ole vielä sattunut sellaista tilannetta vielä että kisan voittaja hylättäisiin punnituksen jälkeen väärän painomäärän vuoksi. Mikäli ei ole täyttänyt paino vaatimuksia nyky-sääntöjen mukaan.
80-luvun autot olivat takuulla puolet kevyimpiä kuin nykypäivän kilpurit.
Ei nyt sentään puolet kevyempiä.

Mikäli olisi olleet niin ne olisi olleet lähempänä vuoden 1961 autoja kun niiden minimipaino näin esimerkiksi sääntöjen puitteissa oli 450 kiloa ja välillä hyvinkin raskaat bensakuormat päälle!

1980-luvulla minimipaino oli 540-585 kiloa vähän vuodesta riippuen keskimäärin kovimmillaan sen 600 kiloa tai mikäli oli tosiaan joku ihan ylipainoinen, käytännön tankki-Osella radalla niin sitten enemmänkin ja kevyimmät autot olivat 500-505 kilon painoisia.

Lisäksi bensamäärät vaihteli tai niitä oli rajoitettu jolloin isoimmat määrät nähtiin heti vuosikymmenen alkuun kuten myös ihan vuosikymmenen loppuun kun tuolloin V12-moottorit palasivat hyvinkin janoisina lajiin.
 

CCMK

Well-known member
Liittynyt
9.11.2009
Viestit
13716
Ennen vanhaan kun mietti noita F1:n erilaisia bensamääriä näin jälkikäteen ja etenkin sen laatua niin aikanaan mietittiin vähän aikaa lajiin kenties palattavan alkoholipohjaisempiin polttoaineisiin.

Ikävä kyllä näin ei tehty kun täyslyijyinen 102-oktaaninen nähtiin niin nk. Kultaiseksi Vasikaksi Bernien ja Balestren showssa, mutta koekäyttöön edes ajatuksellisesti miettien Williams-talli eräässä vaiheessa muunsi yhden FW07C-automallin kulkupeleistään metanolikäyttöiseksi.

Tuo tiettävästi ainoa Williamsin nk. Pirtu-Williamsiksi kutsuttu automalli erään kotimaisen vanhempien päivien F1-selostajan mukaan päätyi ennen pitkää eräässä vaiheessa Laguna Secan historiallisiin kisoihin näytille minkä autoshowssa se oli ainakin vuoden 1992 aikoihin nähtävillä.

Pitkälti koko siirtymä kenties metanolikäyttöön oli osa kuten etanolinkin 1960-1980-luvun ajan kestänyttä polttoainesääntöjen kiistojen valtapeliä.

Yhdysvalloissa etenkin toivottiin CSI:n kuten sitten ennen pitkää Bernien edeltäjän Pierre Ugeuxin väistyttyä lajin kaupallisesta johtajuudesta myös FIA:n ja FISA:n suostuvan lajimuutokseen pitkälti säännöllisistä syistä johtuen.

Aivan täysinhän metanolia ei ollut kielletty esimerkiksi vuosien 1978-1992 nk. Täyslyijybensan aikana vaan etenkin turbomoottorien villityskautena sitä käytettiin salaisesti esimerkiksi oktaanitehokorottajana, hapettimena, denaturoittajana ja ahdinsuihkuttimena yhdessä veden tai etanolipohjaisten muokattujen nesteiden kanssa jäähdyttäjänä.

Mikäli erikoisesti metanoli olisi tullut lajiin yksin tai vaihtoehtoisesti yhdessä etanolin kanssa niin varmaankin pohja olisi ollut toki kisailukäytön muottiin sovitettuna M85-M100-pohjaista metanolia siitä sitten eriyttäen E100-tyyppiin mikäli sen piti olla siiten etanolia.

Osin sen tiettyjen vaarojen ja bensapomojen kuten myös F1-päättäjien silloisen mustankipeyden nimissä ei F1:ssä paluuta siihen nähty.

Olihan ne hurjimmat nk. Aika-ajobensojenkin lisäaineet varsin tujua tavaraa kun oli nk. Stoff-Stroff-seosta ja hydratsiiniakin lisättynä vähäisiä määriä jolloin se hurjimmillaan sitten oli kuin rakettipolttoainetta.
 
Ylös