Kierownica F1 – zdradzamy jej wszystkie tajemnice

To nie jest proste narzędzie pracy

Jaką liczbę jesteście w stanie sobie wyobrazić? Kierownica F1 jest bowiem w stanie obsłużyć 13 000 000 000 000 000 000 000 000 000 operacji. A to dopiero początek jej niezwykłej historii.

Kierownice stosowane w Formule 1 mają około 25 przycisków. Często bardziej niż na prowadzeniu samochodu kierowca musi skoncentrować się na właściwej obsłudze kierownicy. Nie ma w tym nic szokującego – wydaje się, że kierowcy „królowej sportów motorowych” prowadzą bolidy nieco podświadomie, doskonale znając każdy zakamarek toru, na którym rywalizują. Mogą więc poświęcić więcej swoich myśli na inne rzeczy. 

Co powszechnie wiadomo o kierownicach stosowanych w F1? Na pewno to, że za jej pomocą można zmieniać balans hamulców z przodu na tył i odwrotnie, a także zmieniać intensywność hamowania silnikiem czy dostosowywać równowagę w zależności od tego, jak mocno się hamuje. Niemal każdy wie także, że łopatkami za kierownicą steruje się sprzęgłem i zmianą biegów. 

Powszechnie znane są także przełączniki sterujące mechanizmem różnicowym – szybkością przenoszenia momentu obrotowego między tylnymi kołami- dla wejścia, szczytu i wyjścia z zakrętu. Każdy kibic F1 kojarzy także przełączniki ustawień jednostki napędowej, włączenia komunikacji z inżynierem, ogranicznika prędkości czy też podajnika napoju. Już nieco mniej powszechna jest wiedza o możliwości modyfikacji trybu przy zmianie opon z mokrych na suche i odwrotnie. Ta ostatnia zmiana spowodowana jest tym, że „slicki” mają mniejszy obwód niż opony deszczowe czy przejściowe. Czujniki zaczynają więc odczytywać inne wartości, a skrzynia biegów może być zdezorientowana. Dlatego konieczne jest przełączenie trybu pracy, aby można było porównywać wartości. 

W tym tekście przedstawimy wam jednak znacznie więcej ciekawych danych dotyczących kierownic stosowanych w F1.

„Daj mi więcej mocy”

Przepływ informacji w Formule 1 jest jednostronny, co oznacza, że ​​dane z czujników są wysyłane przez samochód, ale nigdy do niego. Jest to jednak ograniczona ilość informacji. Jeśli bolid F1 ma dla przykładu tysiąc czujników, może podczas jazdy korzystać z około stu najważniejszych. Jedyną szansą na wykorzystanie ich większej ilości jest pit stop. Istnieje zasada, że ​​cztery metry za nieruchomym samochodem i cztery metry przed nieruchomym samochodem będzie przestrzeń, w której dane ze wszystkich czujników będą mogły wpływać do komputerów wszystkich inżynierów.

Podczas wyścigu często słyszymy, jak kierowca krzyczy przez radio do swojego inżyniera wyścigowego: „daj mi więcej mocy!”. Kierowcy mają wystarczające doświadczenie, aby ocenić zachowanie samochodu i subiektywnie ocenić, że ich przeciwnicy są szybsi. Muszą też monitorować zużycie paliwa i odpowiednio dobierać prędkość. Jeśli chcą zwiększyć moc i dostaną na to pozwolenie, otrzymują od inżyniera wyścigowego  informację, aby ustawić konkretną mapę silnika za pomocą przycisków i przełączników w określonej pozycji. Łącząc te działania w kilka sekund, osiąga się lepszą wydajność bolidu.

Gdybyśmy zapytali Lewisa Hamiltona, który przycisk uważa za najważniejszy, zapewne wybrałby przycisk „Strat”. W Mercedesie steruje on trybami pracy jednostki napędowej i wpływa na pracę silnika spalinowego oraz wykorzystanie MGU-K (generator energii kinetycznej) oraz zmienia zarówno odzysk energii z MGU-K, jak i MGU-H (generator energii cieplnej). Dla każdego trybu strategicznego istnieją różne alokacje kilometrów, aby zrównoważyć wydajność i niezawodność. Inżynier wyścigowy zwykle mówi kierowcy, z jakiego trybu „Strat” powinien skorzystać w danym momencie.

Kierownica skrywa tajemnicę

Czy kierownica może obecnie służyć w swojej formie jako ukryte know-how, aby zyskać przewagę nad rywalami? Wydaje się, że tak. Lewis Hamilton na starcie robi coś lewą ręką na kierownicy i w zasadzie cały czas nie wiadomo, co i po co. Nieoficjalnie przytrzymuje osobny przycisk przy procedurze startu, który odpowiada za trakcję tylnej osi, ale nikt z Mercedesa nigdy tego nie potwierdził. 

Od sezonu 2018 wszystkie bolidy mają obligatoryjnie jedną manetkę sprzęgła. Wcześniej były dwie i oczywiście można było z tego korzystać. Kierowca zwalniał jedną łopatkę do idealnego momentu obrotowego sprzęgła przy starcie, jednocześnie trzymając drugą. W momencie kiedy gasły czerwone światła, puszczał tę drugą łopatkę i uzyskiwał idealny, płynny start. W chwili obecnej zdecydowanie więcej zależy już od formy samego kierowcy. 

Warto przy okazji zwrócić uwagę na jeden aspekt. Wiedza o pracy z daną kierownicą może przynieść realne zyski. Myślimy tu o sytuacji, w której w zespole pojawia się nowy kierowca (np. Daniel Ricciardo w McLarenie w sezonie 2021) i musi rywalizować z drugim, obeznanym w pracy kierownicy zawodnikiem. Wydaje się, że ten „doświadczony” zawodnik może być przez kilka wyścigów w uprzywilejowanej sytuacji.

Z czego powstaje kierownica F1?

Głównymi materiałami do produkcji kierownicy są włókna węglowe i szklane, silikon, tytan i miedź. Te pięć elementów stanowi większą część wnętrza kierownicy F1. Obwody, płytki obwodów drukowanych, osłona węglowa, złącza elektryczne i samo sterowanie są produkowane w fabrykach poszczególnych zespołów. Tylko centralny wyświetlacz i płyta główna są wspólnymi częściami wszystkich stajni F1.

To technologia dopracowana do wielu potrzeb i różnych warunków

Wyścigi Formuły 1 rozgrywane są w słońcu, deszczu, ale także przy sztucznym świetle. Czy ekran na kierownicy może być odpowiednio podświetlony? W skrajnym przypadku złe ustawienia tego typu mogą razić kierowcę, a tym samym go rozpraszać. Oczywiście nie jest to jednak obecnie większy problem. Wyświetlacze można rozjaśniać i przyciemniać, a dodatkowo producenci kasków wymyślili warstwę przeciwodblaskową. 

Samochód F1 jest narażony na silne wibracje, zwłaszcza na wyboistej nawierzchni, głównie tarkach. Dodajmy do tego, że kierowcy noszą rękawiczki, a guziki są małe. Aby zmniejszyć ryzyko wciśnięcia niewłaściwego, Mercedes używa materiałów jak w samolotach. Muszą one wytrzymać dużą liczbę naciśnięć, mieć dużą siłę dotykową i zapewniać kierowcy informację zwrotną po naciśnięciu. Zespół instaluje również małe plastikowe krawędzie wokół niektórych przycisków, aby zminimalizować ryzyko uderzenia w przycisk podczas wypadku.

Ciekawostki związane z kierownicą F1

Pierwsze wspomaganie kierownicy zostało użyte przez Ligiera w 1988 roku.

Półautomatyczny, manetkowy system zmiany biegów powstał rok później, w 1989 roku. Stworzył go Brytyjczyk John Barnard, który zastosował go w Ferrari 640. Do tamtego czasu w samochodach F1 stosowano oczywiście dźwignię zmiany biegów. 

Kierowca ma cztery do pięciu kierownic dostępnych w sezonie.

Czas, jaki potrzeba na zbudowanie jednej kierownicy to ok. 70-80 godzin.

Cena kierownicy waha się od 50 000 do 80 000 euro.

Która kierownica jest najlepsza?

Według opinii wielu ekspertów jest całkiem oczywiste, że kierownica mistrzowskiego zespołu Mercedesa jest najlepsza w stawce. Sprzęt niemieckiej marki jest prostszy niż np. Scuderii Ferrari. Kierowca nie musi więc aż tak bardzo skupiać się na obsłudze przycisków, których jest znacznie mniej. Jeden przycisk może mieć dwie, trzy, a nawet cztery funkcje. Zawodnik ma więc więcej czasu na skupienie się na jeździe, strategii i pracy z oponami. Wydaje się zresztą, że wszyscy konstruktorzy będą zmierzać  kierunku coraz mniejszej liczby przycisków i bardziej zautomatyzowanych procesów. 

Kierownica F1 – wyjaśnijmy najciekawsze przyciski 

Wyjaśnimy przy okazji kilka najciekawszych przycisków i do czego one służą. Do tego celu posłuży nam kierownica Ferrari, a my skupimy się na wybranych przyciskach, które mogą być najbardziej interesujące. 

Biały przycisk z niebieską literą C – przycisk do ładowania akumulatorów energii kinetycznej i cieplnej. Kiedy kierowcy go naciskają, możemy to bez problemu zobaczyć – na tyle bolidu palą się bowiem diody, które informują, że maszyna jest w trybie zbierania energii. 

Niebieski przycisk z białym napisem OK – służy do potwierdzania informacji, które pojawiają się od inżynierów. Można nacisnąć przycisk lub oczywiście odpowiedzieć werbalnie. 

Mechanizm różnicowy – obrotowe przyciski po obu stronach kierownicy. Ustawia się nim samochód zgodnie ze stylem jazdy kierowcy i zachowaniem samochodu. Obecne systemy zapamiętują każdy zakręt na dowolnym torze.

SOC – tym przyciskiem dostosowuje się intensywność ładowania akumulatorów tak, aby były ładowane, a bolid nie hamował zbyt mocno silnikiem podczas zwalniania. Maksymalny poziom (12) jest używany podczas jazdy za samochodem bezpieczeństwa, gdy prędkość nie jest kluczowa i ważne jest, aby naładować wszystkie akumulatory.

Biały przycisk z czarnym napisem „DRINK” – tu wiele nie trzeba tłumaczyć. Przycisk ten służy do picia napoju. Na początku do pojemnika jest wkładany kawałek lodu, ale później woda oczywiście się nagrzewa. 

Wyważenie hamulców oznaczone jako „brake balance” – po obu stronach kierownicy. Kontroluje rozkład efektu hamowania między przednią i tylną osią.

Czarny przycisk z białym napisem BS (brake shaping) – służy do migracji efektu hamowania między osiami. Będąc w idealnej pozycji, kierowca może naciskać hamulec z pełną prędkością i ma pewność, że nie zablokuje kół. Ponieważ samochód nagrzewa się podczas wyścigu, istnieje ryzyko, że hamulce zablokują przednie koła. BS służy więc do zmiany efektu hamowania na tylnej osi podczas odciążania samochodu i odciążenia przednich kół.

Nie tylko przyciski

Przełącznik z czarnym logotypem Ferrari na żółtym tle – wielofunkcyjny przełącznik obrotowy, którym ustawia się tryb jazdy. A, B, C, D to oczywiście ustawiane przed daną sesją tryby jazdy. Nie bez powodu znajduje się w centralnym miejscu kierownicy – to jeden z najważniejszych przełączników na kierownicy.

Czarny przełącznik znajdujący się poniżej wyżej opisanego – służy do zmiany ustawień jednostki napędowej w związku np. ze stanem opon. Np. podczas przygotowań do okrążenia kwalifikacyjnego, kierowca musi utrzymywać temperaturę opon pomiędzy 78 a 82 ˚C. Jeśli widzi wzrost temperatury, musi zmieniać ustawienia i oszczędzać opony.

Kolorowy przełącznik po prawo od tego z czarnym logotypem Ferrari na żółtym tle – wybór mapy silnika. W tym przypadku 1 oznacza najbardziej ekstremalną, a 12 najbardziej łagodną, której używa się podczas jazdy za samochodem bezpieczeństwa. 

3-kolorowy przełącznik poniżej wyżej opisanego – służy do tłumienia albo po prostu wyłączania niektórych systemów, których kierowca nie potrzebuje w danej chwili, a ograniczają one osiągi samochodu. 

TRQ – reguluje moc silnika tak, aby nie był zbyt agresywny, a koła się niepotrzebnie nie kręciły. 

Biały przycisk z czerwonym napisem „OIL” – jeśli myślicie, że ma to związek z olejem, to jesteście w błędzie, choć nie do końca. To przycisk do zwiększania mocy silnika podczas wyprzedzania. 

Żółte przyciski z czerwonymi napisami „K1” i „K2” – w tym przypadku służą indywidualnym potrzebom danego kierowcy. Może to być np. dodatkowe mapowanie silnika. 

Pomarańczowy przycisk z literą P – to oczywiście ogranicznik podczas wjazdu do alei serwisowej. Utrzymuje stałą prędkość samochodu aż do momentu opuszczenia pit-lane. 

Żółto-niebieskie przyciski z cyframi oraz „+” i „-„ – służą do przewijania informacji na ekranie. Na przykład jeśli kierowca zmieni jakieś ustawienia i potem chce zobaczyć konkretne dane, po prostu przewija kolejne dane tymi przyciskami. 

Nie bez powodu opisaliśmy tutaj kierownicę Scuderii Ferrari, choć wcześniej pisaliśmy także o tej z Mercedesa. Różnią się one bowiem znacząco, poza tym tę brytyjsko-niemieckiego zespołu doskonale opisano w specjalnym materiale video, który znajdziecie poniżej.