Teknologi Formula 1 pada mobil jalan raya: Bagian 1

Sementara seri Netflix Berkendara untuk Bertahan telah menyoroti drama, persaingan, dan persaingan ketat di Formula 1 yang terjadi antara pembalap, tim, dan pemiliknya (di samping sedikit pernyataan yang jelas dari Will Buxton), bisa dibilang kurang fokus pada teknologi aktual yang digunakan oleh mobil-mobil.

Beberapa dari inovasi ini, termasuk material dan komponen aerodinamis dan suspensi, tidak hanya menghasilkan kemenangan di trek, tetapi juga masuk ke mobil jalanan sehari-hari.

serat karbon

Pengurangan bobot bekerja bahu-membahu dengan aerodinamis dalam memaksimalkan performa di lintasan.

Mobil Formula 1 seperti Lotus 88 dan McLaren MP4/1 merevolusi seni mengurangi berat badan tanpa mengurangi kekakuan atau integritas struktural kendaraan melalui penggunaan serat karbon.

Meskipun serat karbon telah ditemukan pada akhir 1950-an, aplikasi praktisnya terbatas dalam konteks otomotif.

Terkenal karena menawarkan kombinasi ideal dari kekakuan luar biasa dan bobot rendah dibandingkan dengan baja, Lotus 88 dan McLaren MP4/1 adalah mobil Formula 1 pertama yang menggunakan bahan ini secara ekstensif, dengan MP4/1 menampilkan serat karbon satu bagian. sasis monokok.

Faktanya, kepercayaan yang dipegang secara luas adalah bahwa pembalap McLaren John Watson mampu bertahan dari kecelakaannya di Grand Prix Italia karena kekakuan monocoque serat karbon yang digunakan mobilnya.

Saat ini, komponen serat karbon merupakan hal yang lumrah di kendaraan prestise dan performa karena mereka terus memberikan manfaat bobot dan kekakuan dibandingkan alternatif logam. Kendaraan performa seperti BMW M3 dan M4, dan bahkan grand tourer seperti Lexus LC, tersedia dengan atap serat karbon yang mengurangi massa dan juga membantu meningkatkan penanganan kendaraan secara keseluruhan dengan menurunkan pusat gravitasi mobil.

Sedan sport lainnya seperti Alfa Romeo Giulia dan mobil sport yang lebih terjangkau seperti New Nissan Z menggunakan komponen serat karbon seperti poros baling-baling serat karbon (Giulia) dan poros penggerak (versi Nissan Z yang dilengkapi manual).

Salah satu dari sedikit mobil non-performa dengan harga yang relatif terjangkau untuk mengikuti lebih dekat jejak MP4/1 dan Lotus 88 adalah BMW i3 yang baru saja dihentikan produksinya. Sasis, yang dikenal sebagai modul ‘Life’ dalam arsitektur LifeDrive BMW, adalah kapsul yang seluruhnya terbuat dari plastik yang diperkuat serat karbon (CFRP), dengan perekat khusus dan proses produksi seperti resin transfer moulding (RTM) yang digunakan untuk bergabung dengan CFRP bagian.

Tentu saja, jajaran mobil jalan raya McLaren saat ini juga menggunakan material secara ekstensif, dan terus mengikuti jejak nenek moyang F1 mereka secara lebih langsung.

Model terbaru merek, Artura, menampilkan sasis monocoque McLaren Carbon Lightweight Architecture (MCLA) baru yang juga dioptimalkan untuk powertrain hybrid, dan beratnya hanya 82kg, meskipun termasuk struktur tabrakan dan jalur bantalan beban.

Aerodinamika

Aerodinamika juga memainkan peran penting dalam mobil Formula 1, dengan spoiler belakang yang besar, sayap depan dan banyak komponen lainnya yang semuanya berperan dalam mengurangi daya angkat dan memaksimalkan downforce, untuk memastikan bahwa ban mobil F1 didorong dengan kuat ke aspal setiap saat, membantu memaksimalkan kecepatan menikung dan mengurangi jarak pengereman.

Penggunaan diffuser besar yang fungsional juga membantu mengembangkan efek tanah, membentuk udara untuk menciptakan medan bertekanan rendah yang menyedot mobil ke jalan.

BT46B Brabham memanfaatkan teknologi lain secara inovatif untuk memaksimalkan efek tanah ini, yaitu kipas. Direkayasa oleh Gordon Murray dan memulai debutnya di Grand Prix Swedia 1978, BT46B menampilkan kipas yang dipasang di dalam ekornya yang akan ditenagai oleh mesin Alfa Romeo flat-12 mobil.

Peraturan F1 pada saat itu menetapkan bahwa mobil tidak boleh memiliki bagian yang bergerak untuk meningkatkan aerodinamis, sehingga tujuan utama kipas adalah untuk mendinginkan radiator mesin. Namun, sebagai efek samping yang nyata, kipas juga menyedot udara untuk menghasilkan efek tanah yang substansial, membantu pembalap Niki Lauda memenangkan GP Swedia.

Sementara spoiler dan diffuser belakang besar yang terinspirasi F1 digunakan oleh banyak supercar saat ini, hypercar T50 legal jalan Gordon Murray Automotive (GMA) juga menggunakan kipas yang dipasang di ekor serupa, yang sekarang ditenagai oleh motor 48 volt. GMA mengklaim bahwa kipas secara aktif mengatur aliran udara di bawah bodi dan di atas bodi mobil, membantu menciptakan keseimbangan yang tepat antara gaya hambat dan gaya bawah pada semua kecepatan.

Khususnya, supercar McLaren F1 yang terkenal juga menggunakan aerodinamis yang dibantu kipas, meskipun menampilkan dua kipas kecil yang tersembunyi di dalam bodi mobil.

Suspensi aktif

Menampilkan daftar all-star yang di berbagai titik termasuk orang-orang seperti jenius teknis Adrian Newey, dan pembalap seperti Nigel Mansell, Alain Prost dan Ayrton Senna, Williams adalah salah satu tim dominan di F1 selama 1990-an.

Keberhasilannya bukan hanya karena pengemudi yang terampil, namun, dengan inovasi teknologi juga menjadi faktor yang signifikan. Salah satu inovasi tersebut adalah sistem suspensi hidraulik aktif yang dikendalikan komputer yang dipelopori oleh Williams FW14B pada musim F1 1992.

Saat mengambil tikungan di trek, roda luar mobil mengalami gaya yang lebih besar daripada roda dalam, membuat mobil menjadi tidak seimbang, menyebabkan gulungan dan dengan demikian memaksa pengemudi untuk memperlambat untuk mencegah understeer yang berlebihan.

Sistem suspensi aktif pada FW14B menggunakan komponen hidraulik bertekanan tinggi yang dapat membuat suspensi roda luar menjadi kaku selama menikung, memungkinkan ketinggian pengendaraan yang rata yang mengurangi gulungan dan memberi pengemudi lebih percaya diri untuk menikung dengan kecepatan lebih tinggi.

Selain itu, sistem suspensi aktif juga dapat menurunkan ketinggian pengendaraan mobil di jalan lurus untuk mengurangi hambatan dan dengan demikian meningkatkan kecepatan tertinggi.

Hasilnya jelas, dengan FW14B, yang dikendarai oleh Nigel Mansell dan Ricardo Patrese, memenangkan 10 dari 16 Grand Prix di musim F1 1992. Faktanya, teknologi ini sangat sukses sehingga FIA (badan pengatur motorsport global) melarangnya di kompetisi Formula 1 untuk musim 1994 dan seterusnya.

Namun demikian, sistem suspensi aktif yang lebih canggih, juga dikenal sebagai suspensi adaptif, terus banyak digunakan di mobil jalan raya saat ini.

Ini termasuk sistem yang secara elektronik mengontrol proses redaman suspensi, baik melalui penggunaan motor untuk mengatur bukaan katup aliran peredam, atau melalui penggunaan cairan magnetorheological. Ini adalah cairan dengan partikel logam tersuspensi, yang dapat mengubah viskositas (ketebalan) sebagai respons terhadap arus listrik, memungkinkan suspensi menjadi kaku.

Contoh sistem suspensi aktif/adaptif yang digunakan saat ini antara lain DCC (Dynamic Chassis Control) pada produk VW, suspensi Alfa Active Alfa Romeo, serta Magnetic Ride Control (General Motors), MagneRide (Ford), Adaptive Dynamics (Jaguar), Porsche Active Suspension Management (PASM), Adaptive Variable Suspension (Lexus) dan Four-C Chassis Control (Volvo).

LEBIH: Suspensi adaptif dijelaskan

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *