Věda za výkonem pneumatik pro okruh
Základy gumiakových směsí a návrhu protékání
Je také důležité vědět, z jakého kaučukového složení je pneu vyrobený, protože různé kombinace přinášejí různé úrovně sevření a reakce na silnici. Kaučukové složení, které se používá v závodních pneumatikách, je navrženo tak, aby dosahovalo nejlepší výkonu při vysokých rychlostech a extrémním teple. Tyto sloučeniny často zahrnují uměle vytvořené materiály speciálně formulované pro maximalizaci životnosti protékání a trhy, což poskytuje sevření přes škálu stavů dráhy.
Kromě specifikace kaučuku je návrh protékání velkou částí kvality a výkonu pneumatiky. Sám návrh protékání ovlivňuje faktory jako trh, odstranění vody a řízení pneumatiky na dráze. Například komplexní vzory návrhu protékání mohou ovlivnit velikost kontaktové plochy, což je důležité pro stabilitu během manévrů vysokých rychlostí. Nové technologie pneumatik, včetně vylepšených procesů výroby, vedly k návrhům protékání zaměřeným na kontaktovou plochu a poskytujícím vynikající sevření a bezpečnost.
Dalším přáním je vyvinout novou technologii, která pomáhá optimalizovat výkon pneumatik a kterou mohou využívat výrobci. Jde o nové triky ve formě syntetických polymerů a zpevňovacích triků, které spravují rovnováhu mezi tvrdostí a pružností. Takové vylepšení nejen zlepšují výkonnostní charakteristiky, jako například trakce nebo odolnost proti nosnosti, ale také splňují konkrétní potřeby závodního sportu. S probíhajícím vývojem trhu pneumatik je znalost jejich role klíčová při volbě správné pneumatiky pro závody.
Dynamika boční síly a úhlu smyku
Je důležité definovat boční sílu a spojit ji se smykovým úhlem, aby bylo možné získat přehled o výkonnosti při závratném jízdě vysokých rychlostech při tréninku na dráze. Boční síla (též nazývaná zatáčecí síla) je kolmá k směru, kterým je kolo namířeno, a je klíčová pro schopnost udělat zatáčku. Smykový úhel je jednoduše úhel mezi směrem, kam pneumatika cestuje, a směrem, kam je samotné kolo namířeno. Tento stav je extrémně důležitý, protože ovlivňuje, jak dobrého sevření má vaše pneumatika na dráze při zatáčení.
Statistická analýza ukázala, že nejlepší úhly smyku pravděpodobně přinášejí dobrý čas kola a výkonnost na okruhu. Správnou kontrolou úhlu smyku jsou inženýři závodních vozů schopni optimalizovat jízdní vlastnosti vozidla, což zlepšuje jak výkon při zatáčení, tak i bezpečnost. Implicitně je odvozena protiproporcionalita mezi boční silou a úhlem smyku, změna jednoho parametru ovlivňuje druhý. Proto je pochopení této relace klíčové pro maximalizaci využití vašich pneumatik.
Vstup a výzkum závodních inženýrů ukazují, že management úhlu smyku je kritický pro konečné ovládání. Slovo dne podle závodního odborníka Carrolla Smitha: Úhly smyku jsou tím, co vás chrání před točením se během vysoko rychlostní akce... Pokud si inženýři náročně porachují tyto čísla, mohou precizně naladit nastavení pneumatik pro optimální výkon a upravit strategii s ohledem na změny stavu okruhu, aby získali teoretickou výhodu nad soutěží.
Jak okruhové pneumatiky transformují výsledky závodů
Redukce času kola díky zvýšenému sevření
Další adheze je klíčová pro odebrání životně důležitých sekund z kruhů. Výjimečná adheze současných okruhových pneumatik také zvyšuje nároky na akceleraci z otoček a dekeleraci do otoček, což umožňuje jezdcům nést vyšší rychlost hlouběji do tratě. Nedávné závody ukázaly, že pneumatiky jako Michelin Pilot Sport – s vynikajícím profilem adheze v měnivých podmínkách – konstantně převyšují nejsilnější soutěž – poskytujíci výhodu, která se pak převede na snížený čas kruhu. Stává se zřejmé, že vzájemný vztah mezi úrovněmi adheze pneumatik a trakce je důležitější než kdy dříve, zejména jak se počasí a stav trati mění, jak ukazují tyto vědecké údaje, které přímo ovlivňují výkon v závodě.
Bezpečnostní výhody při vysoko-rychlostním ohybování
Moderní okruhové pneumatiky udělaly obrovský krok vpřed v zlepšování bezpečnosti při jízdě v ostrých otáčkách, chrání před nehodami díky vynikající stabilitě a bezpečnosti i v náročných podmínkách. Soutěžní kolize ukázaly, jak technologie, jako je vylepšená tepelná správa, umožňuje jezdcům mít zvýšenou kontrolu a stabilitu. Tyto vývoje umožňují jezdcům ještě více zaměřit na vysokorychlostní otočky! Zkušení jezdci také zdůrazňují psychologické výhody vylepšeného výkonu pneumatik, protože celkově zlepšené trakce přidává pocit bezpečí a sebejistoty při provádění manévrů na dráze, což umožňuje přijímat agresivnější řidičské rozhodnutí s lepší přesností. Tyto aspekty ilustrují důležitost pneumatikové technologie pro bezpečnost motoristického sportu.
Kritické faktory ovlivňující chování okruhových pneumatik
Teplotní citlivost a stav okruhu
Reakce pneumatik je silně ovlivňována teplotou, kvůli jejím účinkům na chování okruhu, které ovlivňuje úroveň sevření, pružnost a vydržení. Směsi gumi reagují tím, že ztrácejí svou pružnost v chladném počasí, což snižuje kontakt s vozovkou, na druhou stranu mohou být příliš měkké (ztratit svou pevnou látku) ve velkém vednu a rychle se opotřebí. Důkazem toho je studie publikovaná v Časopise pro automobilní inženýrství, která uvádí, že výkon pneumatik je nejlepší v určitých teplotách. Pneumatiky jsou 'Okruhové pneumatiky' a lze je použít podle měnících se stavů tratě. Například suché povrchy vyžadují pneumatiky, které poskytují nejlepší možné hladké působení, zatímco mokré povrchy vyžadují hluboko protažené pneumatiky, strategicky navržené k efektivnímu odvodnění vody. Je fakt, že špatně zvolené pneumatiky mohou způsobit ztrátu až 30 % výkonu, zejména v případech extrémních změn počasí, proto je také správa teploty velmi důležitým faktorem.
Rozdělení zátěže a vzory nosnosti
Způsob, jakým je zátěž rozložena kolem pneumatiky, hraje významnou roli při tom, jak dobře se nosí, a správně řízené pneumatiky jsou klíčové pro úspěch ve Formuli 1. Nerovnoměrné nasazení zátěže způsobuje předčasné poškození pneumatik, jak ukazují některé závodní týmy, které jsme zkoumali. Například data z posledních mistrovství ukazují, že nekorektní operace s nákladem mohou zkrátit životnost pneumatiky o 20 %. Zpětná vazba od výrobců pneumatik potvrzuje, že distribuce zátěže musí být sledována a upravována. Optimální postupy zahrnují časté testování zarovnání a vybrané změny tlaku vzduchu, což může zlepšit celkovou rovnováhu a trvanlivost pneumatik během vysokonáročního závodu. Tyto techniky jsou důležité, protože pomáhají k rovnoměrnému nosení tak, aby byl maximální stupeň kontaktu s dráhou dosažen pro nejlepší srážku a výkon.
Optimalizace výběru a údržby pneumatik pro okruh
Výkonnost vs. odolnost: kompromisy
Při výběru sad dráhových pneumatik je třeba zvážit rovnováhu mezi pneumatikami navrženými pro výkon a těmi zaměřenými na životnost. Vysoko výkonné pneumatiky mají lepší adhezi a ovládání ve srovnání se standardními pneumatikami, což poskytuje rychlejší kola. Nicméně trvanlivost pneumatik s měkkou gumi obvykle bývá kratší. Zatímco pneumatiky zaměřené na trvanlivost jsou vyrobeny tak, aby vydržely dlouhé vzdálenosti při enduro závodech, a i když budou poskytovat konzistentní výkon po celém závodě, mohou ztratit trochu rychlosti.
Pokud chceme pneumatiky přesně nastavit, je nezbytné brát v úvahu faktory jako vaše závodní strategie, typ auta a okruh. Profesionálové obvykle preferují kompromis mezi těmito aspekty, podle toho, jak je okruh v den soutěže. Například v soutěži bude závodník pravděpodobně více zájem o výkonné pneumatiky, pokud je rychlost důležitější než nosnost.
Techniky řízení tlaku a tepelné cyklu
Správné řízení tlaku v pneumatikách je klíčové pro maximalizaci kontaktní plochy, čímž se zvyšuje celkový výkon pneumatik během okruhových závodů. Ideální tlak v pneumatikách zajistí maximální přísun a stabilitu, což významně ovlivňuje časy kolo. Pravidelné monitorování před a během závodů je nezbytné pro udržení optimálního tlaku v pneumatikách pro maximální výkon.
Tepelné cykly jsou další účinnou technikou pro prodloužení životnosti pneumatik a zvýšení výkonu. Postupným ohříváním pneumatik prostřednictvím kontrolovaných cyklů se stabilizují gumové látky a zlepšuje se přísun. Empirické důkazy od týmů v závodech podporují účinnost této metody pro udržení integrity pneumatik.
Celkově záleží úspěšná péče o pneumatiky na pečlivém řízení tlaku a tepelných cyklech, což zajistí, aby pneumatiky fungovaly optimálně od začátku do konce.