Autokilpailujen kuningaslaji Formula 1 on jokaisen tuntema vauhtia ja jännitystä sisältävä urheiluspektaakkeli. Parhaimmillaan paikan päälle katsomoihin änkee päivän aikana kymmeniä tuhansia katsojia ja televisioiden äärestä kilpailuja voi seurata sadat miljoonat lajin fanit.
Suomalaisittain kyseessä on erittäin rakas laji useiden suomalaistähtien ansiosta, ja sinivalkoinen menestys tuntuu jatkuvan myös tulevaisuudessa uusien lahjakkaiden kuljettajalupausten myötä. Suomalaiset ovat yleisesti ottaen erittäin taitavia autojen kuljettajia, joka johtuu suurelta osilta hyvästä ajokulttuurista ja autourheilun suosiosta kansan keskuudessa.
Photo by CHUTTERSNAP on Unsplash
Formula 1 taasen ei muistuta yhtään romuralleja, vaan kyseessä on erittäin tarkasti säännelty ja valvottu laji. Autojen pitää vastata pilkuntarkasti sarjan asettamia vaatimuksia, mutta se ei ole kuitenkaan estänyt niitä tarjoamasta autoilualan parhaimpia innovaatioita.
Monet F1-autojen teknologioista ei ole hyödyntänyt pelkästään lajin kehitystä ja auton suorituskykyä, vaan osa on löytänyt jossain muodossa tiensä myös kenen tahansa ostettavissa olevien tavallisten henkilö- ja urheiluautojen ominaisuuksiin. Tutustutaan niistä muutamiin.
KERS-järjestelmä
Jarruissa käytettävä KERS-järjestelmä (Kinetic Energy Recovery System) on yksi parhaimmista F1-teknologioista, joita käytetään tänä päivänä muun muassa uusissa Tesla-autoissa. Järjestelmä ottaa talteen pyörän jarrutuksen aikana syntynyttä kineettistä energiaa ja säilöö sen joko korkeajännitteiseen akkuun tai vauhtipyörään.
Ensimmäinen KERS-järjestelmä esiteltiin F1-autoissa jo vuonna 2009, ja sitä on siitä lähtien paranneltu useilla eri tavoilla. Nykyisellään samantyylinen järjestelmä voi kerätä jopa lämpöenergiaa ja luoda siitä energiaa. Parhaimmillaan KERS-järjestelmä pystyy keräämään 60 kW energiaa auton taka-akselista.
Turbohybridimoottorit
Vuonna 2014 formularadoilla nähtiin ensimmäiset V6-turbohybridimoottorit. Niiden ansiosta moottoreista tuli huomattavasti tehokkaampia. Aikaisemman V8-moottorin lämpöteho oli parhaimmillaan 29 %, mutta turbohybridimoottori nosti lukeman ensin 40 prosenttiin ja vielä paransi sitä nykyiseen 50 prosenttiin.
Photo by Kévin et Laurianne Langlais on Unsplash
Lisäksi uusi V6-moottori on huomattavasti nopeampi kuin aikaisempi V8-moottori. Esimerkiksi Sebastian Vettel ajoi vuonna 2013 Belgian radalla nopeimmaksi kierrosajaksi 1,756 minuuttia käyttäen 135 kiloa bensiiniä. Tuolloin autossa oli vanhempi V8.
Vuonna 2019 Vettel onnistui tekemään saman toiseen kertaan ja ajoi nopeimman kierroksen Belgian kisoissa ajalla 1,454 minuuttia. Tällöin hän käytti uutta V6-turbohybridia ja vain 100 kiloa bensaa, jonka lisäksi auto oli painavampi kuin kuusi vuotta aikaisemmin.
Samaa teknologiaa käytetään jo laajemmassakin tuotannossa. Formula 1 -autoista lainattua V6-turbohybrideja voidaan nähdä esimerkiksi Mercedes-Benzin AMG Project One -hyperautossa sekä Aston Martinin Valkyrie-superurheiluautossa.
Hiilikuidun käyttö autoissa
Formula-autoissa ruvettiin siirtymään hiljalleen alumiinista hiilikuituun 80-luvun aikana. Hiilikuidun huomattiin olevan erittäin kestävä materiaali, joka sopisi erinomaisesti kilpa-autojen komponentteihin. Ensimmäiseksi sitä käytti McLaren, joka muodosti hiilikuidusta kuljettajia suojaavan turvakehikon.
Myöhemmin materiaalia alettiin käyttämään myös autojen alustassa ja rungossa. Tällä tavoin autoista pystyttiin tekemään kevyempiä, mutta sitä ei tehty kuitenkaan turvallisuuden ja suojauksen kustannuksella.
Kevlarin ja alumiinin kanssa yhdistettynä hiilikuidusta pystyttiin tekemään jopa kaksi kertaa terästä vahvempi materiaali, joka painaa vain viidesosan teräksestä. Nykyään hiilikuitua käytetään jo laajasti perusautoissa, mutta etenkin osana urheiluautojen muotoilua. Lisäksi sitä löytyy yleensä spoilereista, siivistä ja autojen kattopaneeleista.
Ohjauspyörä
F1-autojen ohjauspyörä on kait kuuluisa kelle tahansa autourheilua seuraavalla. Se on yhtä lailla tuttu autopelejä pelaaville varsinkin 90-luvun nuorille, jolloin F1-rattiohjain oli kovassa suosiossa ollut lisävaruste. Tänä päivänä autopelien pariin pääsee jo huomattavasti monipuolisemmin.
Aidon näköisten video- ja konsolipelien rinnalle on muodostunut runsaasti selainpohjaisia sekä mobiilipelejä. Yksi erikoisimmista paikoista pelata autopelejä ovat nettikasinot, kuten griffoncasino, joilta löytyy rahapelejä monilla erilaisilla kilpa-autoteemoilla. Tällöin ohjauspyöränä toimii kuitenkin omat sormet.
F1-autojen nippuloita ja nappuloita täynnä oleva ohjauspyörä antaa kuljettajalle maksimaalisen mahdollisuuden esimerkiksi hallita moottoria, vaihtaa vaihteita, kommunikoida tallin kanssa, seurata auton tietoja reaaliajassa ja hallita auton voimansiirtoa pelkillä sormillaan – kääntämättä katsettaan pois radalta.
Ohjauspyörän käyttäminen vaatii melkoisesti harjoittelua, joten sellaisenaan sitä on hyvin vaikea soveltaa nykyisiin tavisautoihin. Tästä huolimatta esimerkiksi ihan perusautoissa ratista voidaan tänä päivänä esimerkiksi hallita auton multimediaa. Urheiluautoissa on voitu mennä jo tätä edemmäs ja tarjota mahdollisuuden myös vaihteiden vaihtoon ratin kautta.
Formula-autot keräävät hurjasti dataa
F1-autot ovat taatusti maailman eniten verkkoon yhdistyneitä autoja. Niiden anturit ja sensorit keräävät jatkuvasti monenlaista dataa, jonka sitten tallin ammattilaiset prosessoivat ja analysoivat.
Sensorit mittaavat melkein mitä tahansa auton tehoista paineisiin ja kuljettajan liikkeisiin. Joitain tietoja näytetään kuljettajalle reealiajassa, mutta suurin osa tiedosta siirretään tallin insinöörien käsiteltäväksi vasta varikolla langattoman yhteyden tai yhdyskaapelin avulla.
Nykyään suurin osa siirrosta tehdään erillisen huippulaadukkaan langattoman yhteyden kautta, joka alkaa lähettää dataa tallin tietokoneisiin välittömästi sen jälkeen, kun auto lähestyy varikkopistettä.
Etenkin renkaiden tarkkailu ja tiedon kerääminen renkaiden toiminnasta on elintärkeää menestyksen kannalta. Yleensä vapaiden harjoitusten aikana talli asentaa autoon erillisen renkaiden valvontajärjestelmän ja testata erilaisten renkaiden suorituskykyä reaaliajassa. Tuloksia voidaan verrata kierroksittain tai koko harjoitusten ajalta.
Formuloilla on ollut suuri vaikutus autojen kehitykseen
Yllä mainittujen innovaatioiden lisäksi F1-autojen tekniikka on parantanut autojen pitoa tiellä, niiden käyttäytymistä kulmissa ja kaarteissa sekä jopa pelastaneet toissijaisesti elämiä. F1-tallien hyvin kurinalainen toiminta etenkin varikkokäyntien aikana on toiminut inspiraationa tehostamaan kirurgien, lääkärien ja hoitajien välistä kommunikointia leikkaussalissa.
Kaksi brittiläistä sairaalaa, Walesissa ja Lontoossa, ottivat Ferrarin ja myöhemmin Williamsin varikkotaktiikasta opikseen ja muuttivat leikkaussalien toimintakäytännön, jonka ansiosta monet henget ovat pelastuneet koska yhteistyö operoivien tahojen välillä on tehostunut ja parantunut. Tällä tavoin mahdolliset hoitovirheet on voitu eliminoida.
Formuloita ei kutsuta kuningaslajiksi turhanpäiten
F1-kisoja ei siis tarvitse seurata pelkästään vauhdin hurman ja voimakkaiden autojen takia. Radoilla ja radan varrella nähtävät teknologiat voivat nimittäin siirtyä myöhemmin myös tavallisten autojen ominaisuuksiksi jollain tavalla. Kyseessä on kuitenkin monilta tavoin autoilualan edelläkävijät.