por Josef1 » 06 Febrero 2012, 15:01
Desafio
Una evolución radical
Resumiendo todos los esfuerzos dedicados a la elaboración del nuevo Sauber C31-Ferrari, jefe de diseño de Matt Morris dice: "El C31 es revolucionario en el que tenía ideas nuevas, sobre todo en la parte trasera del coche, y es una evolución donde sabíamos que podíamos llevar a en ciertos enfoques. Teníamos que mejorar en las debilidades que hemos identificado en el C30, pero al mismo tiempo, hemos querido mantener sus puntos fuertes. "
Uno de los objetivos era aumentar el alcance de la envolvente de funcionamiento en comparación con su predecesor. "Hemos establecido algunas buenas direcciones para ir hacia el final del año pasado con el C30, que hemos querido continuar con, en particular algunos de nuestros desarrollos DRS, y algunas de las formas en las que se optan por el coche que está creado con el fin de mejorar nuestro rendimiento en calificación sin comprometer nuestro ritmo de carrera, "explica Morris.
El cambio más grande proveniente de los nuevos reglamentos técnicos es que la posición de escape tuvo que ser trasladado fuera de la planta, que ha requerido un enfoque bastante nuevo.
A pesar de la continuidad en relación con el proveedor de neumáticos, Morris también considera que los nuevos desafíos en esta área: "Esperamos que las características de los neumáticos muy diferentes en 2012. Pirelli está en su segundo año, por lo que ahora está empezando a perfeccionar sus compuestos y el perfil de la llanta. Los compuestos generalmente tienden a ser la partida a las soluciones un poco más suaves, un poco más sesgado a un neumático delantero más fuerte que el año pasado. Esto, por supuesto, cambia la forma de equilibrar el coche. "
Chassis
Frontales
Los ingenieros optaron de nuevo para ir con un diseño de chasis de alta. Sin embargo, de acuerdo con las nuevas regulaciones 2012, el cono de la nariz tiene que ser inferior, que es un requisito de seguridad. Como resultado, el cono de nariz tiene una forma bastante diferente a como era en el pasado. El propio chasis muestra las secciones transversales mínimas absolutas hasta llegar a la cabina del piloto.
Por un diseño más ordenado del conjunto de la suspensión delantera ha sido optimizado para su integración con el chasis y en posición vertical de la. De lo contrario, es un diseño tradicional con una varilla de empuje y una horquilla de alto nivel. Los amortiguadores y los muelles se empaquetan de manera muy diferente en comparación con el C30 con el fin de apoyar a una nueva filosofía para la puesta en marcha de la suspensión delantera.
El diseño del nuevo alerón delantero se benefició de las direcciones de los ingenieros estaban siguiendo hacia el final de la temporada 2011.
Centro de la sección
Embalaje se ha optimizado aún más en los pontones laterales con el fin de abrir más posibilidades de desarrollo aerodinámico en esa zona. El diseño de enfriamiento se basa en torno a una filosofía similar a la C30, porque que demostró ser eficaz. Le ayuda a obtener el volumen de los enfriadores de avance y permite el diseño de carrocería trasera muy compacta.
También con el despliegue del aro, los ingenieros fueron capaces de utilizar el diseño del C30 como una buena base, y logró mejorar lo que ya era una solución ligera y eficiente aerodinámicamente.
El KERS que Ferrari siempre en el año 2011 fue muy eficaz. No hubo grandes problemas con su funcionamiento o fiabilidad. Para la nueva temporada de Ferrari ha mejorado aún más el sistema.
Parte trasera
Un elemento familiar del coche es el motor de Ferrari, en la que una transmisión completamente nueva de carbono se atornilla - también suministrados por Ferrari. La transmisión montado longitudinalmente es una muy ordenada, limpia la unidad. La parte trasera entera de que el coche es mucho más estrechamente empaquetados, ayudado por el diseño de caja de cambios, y además los ingenieros han ido en algunas direcciones nuevas en todo el piso en la parte posterior del coche. Las posiciones del tubo de escape de escape se regulan en el año 2012, que ha tenido un efecto sobre cómo el diseño de la carrocería ha sido fijado.
La suspensión trasera es ahora un diseño pullrod. Muestra una pullrod larga hacia la parte delantera de la caja de cambios y todo el trapecio en ángulo. Este diseño permite a los envases mejora del muelle del amortiguador trasero y los elementos. A pesar del cambio de varilla de empuje a pullrod, en términos de cinemática los ingenieros mantenido una dirección similar a la una se fueron en para el C30.
El alerón trasero volverá a prescindir de una torre central. Se monta a las placas terminales y el ala inferior, y, por supuesto, mantiene su capacidad de DRS.
Morris explica: "Debido a la nueva definición de las reglas, sabemos que los inconvenientes que tuvimos el año pasado con una falta de efecto de escape fuerte será menos de un problema para nosotros ahora. Como resultado, se desarrolló aún más nuestras direcciones de C30 con respecto al desarrollo general de aerodinámica del coche. "
Finalmente, Morris echa una mirada a los próximos pasos después de la puesta en marcha del Sauber C31-Ferrari: "El plan es poner en marcha una bastante básica despliegue de la versión del coche, que se definió hace algún tiempo. A continuación, será la prueba de las partes de desarrollo durante las próximas semanas con una actualización a finales de la primera carrera el 18 de marzo en Australia. Por tanto, el coche se verá muy diferente en Melbourne en comparación con el coche puesta en marcha. "
Sauber C31-Ferrari
Chasis: Monocasco de fibra de carbono.
Suspensión delantera: Superior y brazos oscilantes inferiores transversales, muelles y amortiguadores interiores (Sachs Race Engineering) que actúan por empujadores.
Suspensión trasera: Superior y brazos oscilantes inferiores transversales, muelles y amortiguadores interiores (Sachs Race Engineering) accionados por pullrods
Frenos: Seis pistones de pinzas (Brembo), pastillas de fibra de carbono y los discos (Brembo).
Transmisión: Ferrari siete velocidades caja de cambios de cambio rápido de carbono, montada longitudinalmente, embrague de fibra de carbono.
Electrónica del chasis: MES.
KERS: Ferrari
Volante: Sauber F1 Team
Neumáticos: Pirelli
Ruedas: OZ
Dimensiones Largo 5,195 mm
Ancho: 1.800 mm
Altura: 1.000 mm
Ancho de vía delante: 1,495 mm
Ancho de vía, detrás 1.410 mm
Peso 640 kg (incluido el conductor, el tanque vacío)
- Motor:Ferrari 056
- Número de cilindros: 8
- Bloque de cilindros de fundición de aluminio: V 90 °
- Número de válvulas: 32
- Distribución: Neumática
- Cilindrada: 2.398 cm3
- Pistones de: 98 mm
- Peso: 95 kg
- Inyección electrónica y encendido
- Combustible:
- Lubricante:
Monocasco
El monocasco constituye el núcleo de todos los coches de Fórmula Uno. Es lugar de trabajo del conductor y célula de supervivencia en uno. El motor está embridada sobre él en la parte trasera, la nariz del coche en el frente. La forma del monocasco está dictada por varios factores. Estos incluyen las dimensiones - como por los reglamentos - de la abertura del habitáculo, por ejemplo, así como la longitud de la distancia entre ejes, el tamaño del tanque de combustible, el físico del conductor y diversos requisitos aerodinámicos.
En el proceso de diseño para el monocasco, la primera etapa es definir la forma superficial. A raíz de que, de elemento finito-cálculos se llevan a cabo para asegurar que la célula de seguridad cumple con los niveles necesarios de rigidez y la fuerza identificado por los ingenieros. Estas se basan en la mano un sobre las cargas dinámicas experimentadas por el coche, y sobre la de otro tipo sobre las estipulaciones de seguridad de la FIA. Normas se han convertido en cada vez más estrictas durante los últimos años, asegurando un aumento significativo en la seguridad pasiva para los pilotos. Las pruebas más importantes son el choque frontal (con la sección de la nariz) a una velocidad de 15 m / s, el lado-en el impacto a 10 m / s, y la prueba de carga estacionaria para la barra antivuelco, que tiene que soportar alrededor de 12 toneladas de presión. Un total de cinco pruebas estacionarias dinámicos y 14 se llevan a cabo en el coche como un todo.
El monocasco se compone de un compuesto carbon-fibre/aluminium nido de abeja, lo que hace a la rigidez extremadamente alta y la fuerza mientras se mantiene bajo peso. Los ingenieros de compuestos averiguar cuántas capas de fibra de carbono son necesarios en las áreas del coche con el fin de satisfacer las diversas necesidades. Aquí también pueden seleccionar varios tipos de fibra de carbono, dependiendo de si las fuerzas se ejercen desde una sola dirección o varios. En las zonas sometidas a cargas particularmente elevadas, de hasta 60 capas de fibra de carbono se pueden apilar en la parte superior de uno al otro. En total, un monocasco se compone de unos 1.500 individuales de fibra de carbono-elementos.
Se compone de dos medias cáscaras en el que los elementos adicionales de fortalecimiento se pegan. Tras las etapas de curado varios en el autoclave, las dos mitades están pegados juntos. La etapa final consiste en el montaje de numerosos componentes de seguridad.
Su fuerza muy alta significa que monocascos facilitar a los conductores la máxima protección, incluso en accidentes graves. Debido a que el depósito de combustible también se encuentra dentro del monocasco, los accidentes dramáticos incendios son una cosa del pasado. Después de un accidente, la célula de seguridad casi siempre puede ser reparado.
En Hinwil, cuatro monocascos se construyen al año para su uso en las carreras y pruebas, así como para las pruebas de los equipos de perforación. Cada célula de seguridad solo tiene que ser homologado por la FIA, aunque sólo el primer ejemplo tiene que pasar toda la gama de pruebas.
De fibra de carbono
Con la excepción del motor, los componentes de la caja de cambios y los transportistas de ruedas, un coche de Fórmula Uno está hecho casi enteramente de fibra de carbono. Las propiedades sobresalientes de carbono son su alta rigidez y fuerza acoplado con peso muy bajo. En él se compara con el acero en términos de rigidez, sin embargo, es de alrededor de cinco veces más ligero. La desventaja es el proceso de fabricación de alta complejidad y el alto costo de los materiales: un metro cuadrado de pre-impregnadas de los costos de láminas de fibra de carbono de 50 a 200 euros.
Las fibras de carbono tienen un diámetro de cinco a ocho micrómetros. Por lo general, entre 1.000 y 20.000 fibras se juntan antes de ser tejidas en telas como las estructuras.
Aproximadamente 20 tipos diferentes de material de fibra de carbono se utilizan en la Fórmula Uno, distinguen principalmente por su estructura y el tipo de resina con los que están impregnados. Si las fuerzas sólo provienen de una dirección, un tejido unidireccional se utiliza, mientras que las fuerzas que emanan de varias direcciones requieren un tejido bidireccional. Ingenieros especializados compuestos determinar qué se requiere entretejer con la que la resina y cuántas capas son necesarias para alcanzar las propiedades deseadas.
El proceso de fabricación de piezas de fibra de carbono consiste en varias etapas. En primer lugar el componente ha sido diseñado en el ordenador por medio de CAD (Computer Aided Design). Estos datos luego se refina y sirve como base para la CAM, o Manufactura Asistida por Computadora. Usando una máquina de fresado de cinco ejes, la forma se corta en un bloque de herramental que sirve como un molde positivo. El laminadores sentar las pre-forma de piezas de fibra de carbono en este bloque de herramientas. Una vez que este proceso ha sido completado, el artículo entero se embala en una bolsa de polietileno, sellada al vacío y colocado dentro de un autoclave, donde se curó durante 10 a 20 horas a una temperatura de alrededor de 50 ° C. A raíz de algunos toques finales, el molde negativo resultante es entonces listo para ser utilizado para la fabricación de la real de fibra de carbono componente.
El laminadores sentar las pre-forma de piezas de fibra de carbono en la parte superior y el uno junto al otro en los siguientes planes de moldes negativos elaborados por los ingenieros de compuestos. Dependiendo del componente, estos pueden numerar hasta varios cientos. Cuando todo está listo, el molde con su fibra de carbono incrustación está igualmente embalado en una bolsa de polietileno, sellada al vacío y se cuece durante cinco o seis horas a una temperatura de aprox. 150 ° C. Después de este proceso de curado, las partes individuales están aún más refinados y combinados para formar componentes completos. Un alerón delantero, por ejemplo, consta de alrededor de 20 individuales de fibra de carbono-partes. Para los componentes que tienen que ser excepcionalmente robusto, Kevlar o Zylon se utilizan junto con la fibra de carbono.
Frenos
Como regla general, no es tanto la velocidad como la desaceleración que realmente se necesita un piloto novato por sorpresa la primera vez que se ponga al volante de un coche de Fórmula Uno. La potencia de frenado - que a veces puede alcanzar su punto máximo en más de 5 g - es literalmente impresionante.
Este tipo de deceleración se deriva de una combinación de downforces alta aerodinámica y extremadamente alto-desempeño de los sistemas de frenado. A diferencia de los coches de carretera con sus discos de freno de acero, coches de carreras utiliza fibra de carbono, discos y pastillas. No sólo son estos componentes mucho más ligero que sus contrapartes de acero - un conjunto completo de discos y las pastillas pesa menos de 10 kg - pero también pueden generar grandes cantidades de energía de frenado.
Y los costos son igualmente impresionantes. Un juego completo de discos y las pastillas se retrasa alrededor de 13.000 euros. Durante un fin de semana, el conductor normalmente utiliza un conjunto de frenos y los patines en el viernes, y luego cambiarlos por un nuevo conjunto que tiene que durar toda la calificación y la carrera en sí.
Mientras que la fibra de carbono se utiliza para los discos y las pastillas, el frente de seis cilindros y las pinzas traseras son de aleación de aluminio. Por razones de seguridad, coches de Fórmula Uno con dos circuitos de frenado, una frontal y otra trasera, y por tanto también dos cilindros maestros, uno para cada circuito. El diámetro del cilindro maestro es variable, dependiendo de las preferencias del conductor. Los límites para maestros de menor diámetro del cilindro de presión máxima de frenado, pero le dará una mejor sensación. El pie del conductor tiene a la pila en un montón de presión excesiva - entrada en la primera chicane de Monza, los conductores normalmente se aplicará nada de hasta 150 kg de fuerza en el pedal. Pero puede estar seguro de obtener los resultados: los coches no necesitan más de 2,5 segundos y de 130 metros para frenar desde 335 km / h hasta 90 kmh. Para el conductor, el efecto es como un puñetazo en la boca del estómago.
Para una máxima deceleración, es importante mantener los discos de freno a la temperatura correcta. El rango óptimo se encuentra entre 350 ° y 550 ° centígrados, aunque con breves picos de hasta 1.000 ° son permisibles. Diferentes circuitos de carreras diferentes demandas en cuanto a la ventilación de freno. Una pista de Montreal, como, por ejemplo, donde los frenos de tomar un montón de castigo, se requiere un alto grado de refrigeración de los frenos - a diferencia de Silverstone, donde la demanda es baja.
Cuando tras el coche de seguridad, la temperatura de los frenos de pronto puede caer por debajo de 200 ° C. Este es siempre un reto para los pilotos, que tienen que aumentar la temperatura de los frenos tanto como sea posible justo antes de que el coche de seguridad se retira y se reinicia la carrera. Pero hay que tener cuidado, de lo contrario existe el riesgo de los discos de freno pueden vitrificar. En otras palabras, la superficie de los discos podría endurecerse, lo que resulta en una pérdida significativa de rendimiento de frenado.
Por último, es una práctica perfectamente normal que los pilotos de Fórmula Uno de alterar la distribución de la fuerza de frenado en su coche durante la carrera mediante el uso de una palanca en la cabina. Si las ruedas delanteras están mostrando una tendencia a bloquear, el conductor puede dirigir más fuerza de frenado a la parte trasera con el fin de reducir la carga en las ruedas delanteras. Los conductores también tienen una segunda palanca con la que puede ajustar el equilibrio de los frenos en cada esquina individual.
Asiento
Además de generar la desaceleración inmensa en la frenada, coches de Fórmula Uno también está sujeto a los conductores a más de 4 g de aceleración lateral en las curvas. Durante una carrera de estas fuerzas están en repetidas ocasiones se ejerce sobre los conductores en un período de un año y media a dos horas, lo que significa la posición de asiento ideal es absolutamente crucial, ya que incluso el más pequeño de los puntos de presión puede dar lugar a dolor o calambre. Es por eso que cada conductor utiliza su propio asiento, que ha sido diseñada a medida para sus mediciones corporales.
Cuando un nuevo asiento ha sido fabricado, una base de fibra de carbono cubierta está forrada con una bolsa de polietileno. Este contiene ya sea una espuma de doble componente o gránulos de poliestireno que luego son vacuumised. El conductor se introduce en el asiento y espera hasta que la masa poco a poco se amolda a la forma de su cuerpo. Mientras esto sucede, pequeñas modificaciones en repetidas ocasiones se lleva a cabo. Además, la posición del volante y los pedales son ajustados. Cuando el ajuste perfecto se ha establecido, los gránulos de asiento de espuma de poliestireno o se deja endurecer.
Este tipo de ajustar el asiento a ocupar un controlador por entre medio día y un día completo. El asiento resultante es una versión de transición que se utilizará para las unidades de prueba iniciales y servir como un prototipo para el asiento permanente. Para crear la sede definitiva, la superficie interior de la modelo provisional se escanean electrónicamente. Los ingenieros a continuación, utilice esta exploración para crear una superficie matemática basada en el cual se muele la forma del asiento en un bloque de herramental. A través de la estratificación de individuales de fibra de carbono-hojas, la sede definitiva toma forma antes de ser curado en el autoclave.
En la etapa final el asiento se le da su acabado, lo cual incluye cortar las aberturas para la seguridad y cinturones de rescate y la adición de una capa de acolchado de aproximadamente un milímetro de grosor. Un asiento acabado pesa alrededor de tres kilogramos.
Volante
El volante de un coche de Fórmula Uno actúa como centro de mando del conductor. Él lo utiliza para dirigir, hacer funcionar el engranaje del embrague y el cambio, así como el control de numerosas funciones electrónicas a través de varios botones e interruptores.
La primera etapa del proceso de diseño involucra a los ingenieros que especifiquen las funciones que son para ser controlado por botones o interruptores rotativos. Después de eso, la disposición inicial se determina antes de una versión provisional del volante se realiza por medio de la creación rápida de prototipos. Ahora, el conductor puede juzgar si todos los controles están en la posición correcta. Si no es así, aconseja sobre dónde le gustaría que los cambios a realizar.
Fabricación de la rueda definitiva puede ahora comenzar. Una cáscara de fibra de carbono con una tapa constituye la base. Los agujeros para los interruptores y botones son perforados en la tapa antes de la espuma para el agarre del volante se aplica, que es a su vez envuelto en fibra de carbono. Durante el proceso de acabado, revestimientos se utilizan diversos. Dependiendo de las preferencias del conductor, el agarre puede ser forrada con cuero o incluso con una masa de silicio moldeada a la forma de las manos del conductor.
Ahora, los botones e interruptores están montados y conectados a la placa de circuito antes de que la pantalla está conectada también. Desde 2008, la placa de circuito impreso y la pantalla han sido parte de la SECU (Unidad de Control Electrónico Estándar) y están disponibles en la FIA como de componentes estandarizados.
Una vez que todos los trabajos de electrónica ha llevado a cabo, los especialistas iniciar el montaje de las piezas mecánicas en el reverso del volante; éstos incluyen el cambio de marchas y levas de embrague, así como el mecanismo de liberación rápida. Se trata de un espectáculo familiar para ver los controladores de la eliminación de la rueda de dirección para entrar y salir del coche y volver a colocar después. El mecanismo de liberación rápida también deben pasar una prueba de la FIA en el que el conductor tiene que ser capaz de abandonar la cabina del piloto en cinco segundos.
Antes de que el volante se despliega en la pista, que es revisado minuciosamente en un banco de pruebas. Una vez que las pruebas se han completado con éxito, los botones y los interruptores se pegan sobre el revés de la trama - y el 1,8 kg componente de alta tecnología está lista para la acción.
(Traductor Google).
Largo y afilado.
