Co kryje się pod karoserią Toyoty TF107

Bez względu na skomplikowaną aerodynamikę i umiejętności kierowcy, samochód Formuły 1 nigdzie by nie pojechał bez silnika. Szef działu odpowiedzialnego za silnik Luca Marmorini wyjaśnia co kryję się pod karoserią Toyoty TF107.

Myśląc o wyścigach Grand Prix myśli się o pasji, podnieceniu, splendorze - i o hałasie. Ryk silnika stał się na przestrzeni lat znakiem rozpoznawczym Formuły 1, jednoznacznie oznajmiał, że to co najlepsze w branży właśnie zawitało do miasta.

Oczywiście dla wprawnego ucha eksperta ryk ten zmieniał się kilkukrotnie w mijających dekadach, zaczynając od silników z turbiną, a skończywszy na obecnych wolnossących (bez turbiny) silnikach V8 o pojemności 2,4 litra, zgodnych z obowiązującymi w tym sezonie przepisami.


Silnik Toyota RVX-07 2.4 V8

W przeciwieństwie do poprzednich lat rozwój silnika jest obecnie bardzo ograniczony. Zespoły musiały na koniec sezonu 2006 zgłosić swoje konstrukcje do homologacji ciału zarządzającemu sportem, czyli FIA. Dlatego w tym sezonie podstawowe konstrukcje silników muszą być identyczne z tymi dostarczonymi FIA, a zmieniać można jedynie niektóre elementy i to tylko z myślą o poprawie niezawodności, a nie osiągów.

Nie dajcie się jednak zwieść pozorom, ponieważ silnik Formuły 1 to nadal niezwykle zaawansowana technicznie bestia, która naprawdę potrafi dać kopa, dostarczając siedmiuset koni mechanicznych i zapewniając prędkość maksymalną w okolicach 360 km/h na Monzy - najszybszym torze w kalendarzu.

Do produkcji silnika używamy niemal wszystkich dozwolonych materiałów w Formule 1. Na przykład używamy aluminium uzyskiwanego przy pomocy skomplikowanych procesów odlewniczych, ale są też części z włókna węglowego. Bardzo ważne jest aby utrzymać środek ciężkości silnika bardzo nisko, dlatego staramy się umieszczać bardzo lekkie elementy w górnych częściach silnika, a cięższe na dole. - wyjaśnia Luca.

Jednakże sam silnik nie jest w stanie napędzać samochodu Formuły 1. Niezbędna jest pomoc skrzyni biegów, ale nie jest to standardowa, pięciobiegowa skrzynia z samochodu drogowego ze pedałem sprzęgła i drążkiem zmiany biegów. W Toyocie TF107 nie ma ani pedału sprzęgła, ani drążka zmiany biegów. Zamiast tego kierowca zmienia biegi przy pomocy manetek umieszczonych za kierownicą, a samej zmiany dokonuje już skrzynia biegów.


Testy silnika w fabryce Toyoty

Nowym rozwiązaniem zastosowanym w tegorocznej konstrukcji jest skrzynia z niemal natychmiastową zmianę biegów (seamless shift gearbox), która zapewnia nieprzerwane przyśpieszenie nawet podczas zmiany biegu. To powoduje, że samochód uzyskuje maksymalną prędkość szybciej niż przy zastosowaniu poprzedniej technologii.

Generowana przez silnik moc ponad 700 koni mechanicznych musi być w odpowiedni sposób przekazana na koła. W bolidzie Formuły 1 ułożenie skrzyni biegów jest zgoła odmienne w porównaniu z normalnym samochodem. W zwykłym aucie silnik i skrzynia stanowią zwarta konstrukcję - blok napędowy. Jednakże w Formule 1 skrzynia jest częścią nadwozia, ponieważ drążki i wahacze zawieszenia są przymocowane bezpośrednio do niej.

Pogoń za maksymalnymi osiągami nie kończy się na silniku i skrzyni biegów, jako że układ wydechowy stanowi równie istotny element w wydobyciu z silnika pełnej mocy. Każdy silnik musi oddychać i wydajność systemu wydechowego ma bezpośredni wpływ na uzyskiwane przez silnik osiągi.

Ogólna zasada odnośnie funkcjonowania wydechu w samochodach Formuły 1 jest dokładnie taka sama jak w zwykłym samochodzie - jego zadaniem jest odprowadzanie na zewnątrz silnika gazów i bezpieczne ich rozprowadzenie z tyłu samochodu. W rzeczywistości skomplikowane spawanie i wyrafinowany sposób projektowania układu wydechowego TF107 wygląda bardziej przypomina dzieło sztuki samochodowej.


Produkcja układu wydechowego

W celu zapewnienia nadwoziu możliwie jak największej efektywności aerodynamicznej, zwłaszcza na tyle samochodu, układ wydechowy jest projektowany w taki sposób, aby jak najściślej przylegał do konstrukcji silnika. Dobrze zaprojektowany wydech musi spełniać dwie funkcje: maksymalizować osiągi silnika i minimalizować stosowanie kompromisowych rozwiązań w aerodynamice bolidu.

Ludzie od silnika zaczynają prace nad szczegółowym przepływem gazów wewnątrz wydechu. Stroimy go niczym instrument muzyczny, jak organy, aby zapewnić silnikowi najwyższy możliwy moment obrotowy w szerokim zakresie obrotów.

Z całą generowaną mocą, osiągami i brzmieniem silnika Formuły 1 wiąże się powstawanie ciepła i to w tak dużych ilościach, że na pełnym gazie układ wydechowy świeci na pomarańczowo. Każdy kierowca wie, że przegrzany silnik może być poważnym problemem, dlatego współczesny samochód Formuły 1 wyposażony jest w zaawansowane chłodnice, które utrzymują temperaturę silnika w bezpiecznym przedziale.

Chłodnice są umieszczone po bokach samochodu, po lewej i po prawej stronie silnika i zawierają w sobie około trzy litry płynu chłodzącego. W celu odpowiedniego dobrania chłodzenia stosuje się różne zabiegi zwiększające lub zmniejszające ilość dopływającego do chłodnic powietrza, w zależności od wymogów stawianych przez dany tor.


Silnik z podłączonymi chłodnicami

Chłodnica pełni bardzo ważna rolę w uzyskiwanej przez samochód prędkości. To nie jest tak, że tylko silnik sprawia, że bolid jest szybki - wszystko zależy od współpracy pozostałych elementów. Chłodnice muszą być małe, ponieważ mniejsze chłodnice umożliwiają zaprojektowanie szybkiego auta, ze względu na lepszą aerodynamikę. Staramy się projektować bardzo wąskie pokrywy silnika, ale z drugiej strony silnik musi pracować w bardzo wąskim przedziale temperatur.

W Formule 1 panuje bardzo gorąca atmosfera rywalizacji, a Luca i jego ludzie dokładają wszelkich starań, aby zapewnić Toyocie moc potrzebną do odnoszenia sukcesów.

Źródło: Informacja prasowa Panasonic Toyota Racing