Teknologi Formula 1 di mobil jalan raya: Bagian 2

Dapat dikatakan bahwa daya saing motorsport telah membuktikan bahwa manusia memiliki kebutuhan bawaan akan kecepatan. Dan ini mungkin lebih benar di Formula 1 daripada olahraga lainnya, di mana kemenangan dapat ditentukan dengan sepersekian milidetik.

Di sini, kombinasi ego besar dan uang sponsor yang sama besarnya berarti tim terus mendorong satu sama lain dengan inovasi baru dan seringkali revolusioner yang menguji batas aturan balapan.

Di Bagian 1, kami mengeksplorasi bagaimana kompetisi ini menghasilkan kemajuan dalam ilmu material, aerodinamis, dan suspensi, yang telah disaring ke mobil yang terlihat di jalan hari ini.

Namun, ini bukan satu-satunya bidang di mana perbaikan telah dilakukan. Teknologi powertrain dan drivetrain, terutama yang berkaitan dengan mesin, transmisi, dan hibridisasi, adalah bidang pengembangan penting lainnya yang telah melihat kemajuan tertentu yang diterjemahkan menjadi manfaat nyata bagi mobil jalan raya.

Teknologi powertrain

Mungkin salah satu kemajuan powertrain paling mendasar yang dapat dikaitkan dengan Formula 1 adalah pengembangan kombinasi fitur yang mengatur template untuk mesin pembakaran internal kontemporer.

Ini didirikan sepanjang jalan kembali pada tahun 1912 oleh Peugeot L76 Grand Prix (atas), yang menampilkan mesin empat silinder segaris 7,6 liter dan memenangkan Grand Prix Prancis dan balapan Indianapolis 500 pada musim itu.

Lebih penting lagi, bagaimanapun, L-76 adalah salah satu yang pertama menunjukkan bagaimana desain DOHC (double overhead camshaft) dengan empat katup per silinder, bersama dengan ruang bakar hemispherical kompak, dapat secara drastis meningkatkan kinerja mesin, sejauh yang banyak modern kendaraan sekarang mengikuti tata letak dasar yang sama.

Selain itu, L-76 juga menggunakan pelumasan bah kering untuk pendinginan mesin yang lebih baik dan untuk memungkinkan mobil memiliki pusat gravitasi yang lebih rendah – sistem pelumasan ini terus digunakan di banyak mobil berperforma tinggi saat ini.

Mesin turbocharged telah lama menjadi bahan pokok mobil jalanan modern sejak tahun 1970-an, tetapi salah satu perkembangan terbaru, seperti yang digunakan terutama oleh Mercedes-AMG dan merek lain, adalah desain mesin ‘hot vee’, di mana turbocharger ditempatkan di dalam ‘vee’ dari mesin.

Tujuan dari desain ini adalah untuk meningkatkan respons dan mengurangi turbo lag dengan mengurangi jarak yang harus ditempuh oleh gas yang dihasilkan oleh mesin untuk menggulung turbocharger. Biasa melalui model seperti Mercedes-AMG A45, desain ini sebenarnya dipelopori oleh Ferrari 126C, diluncurkan pada awalnya untuk musim Formula 1 1981, yang menggunakan desain V6 1,5 liter yang menghasilkan daya setidaknya 417kW.

Elektrifikasi menjadi semakin penting sebagai cara bagi pembuat mobil untuk memenuhi target emisi Euro 6 dan Euro 7 yang ketat, dan sistem hybrid ringan adalah salah satu pendekatan untuk memenuhi tantangan ini.

Banyak kendaraan yang memiliki powertrain hybrid ringan saat ini mengadopsi kombinasi pengereman regeneratif dan baterai 48 volt yang memungkinkan kendaraan menangkap dan mengubah energi kinetik dari pengereman menjadi energi listrik yang tersimpan di dalam baterai. Pada gilirannya, baterai dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan kinerja dengan membantu mesin dalam kondisi mengemudi tertentu, seperti saat mobil berakselerasi, atau secara langsung menyalakan sistem pendukung seperti AC mobil.

Sistem EQ Boost terbaru di Mercedes C-Class baru adalah contoh utama dari hal ini, memberikan ledakan tenaga tambahan yang diperlukan.

Sistem hibrida ringan memiliki kesamaan mendasar dengan KERS (sistem pemulihan energi kinetik) yang telah digunakan di Formula 1 sejak musim 2009. Sementara sistem F1 juga memulihkan energi kinetik dari rem mobil dan menyimpannya dalam baterai atau superkapasitor untuk digunakan nanti, ia memiliki lebih banyak fokus kinerja, dengan unit KERS terbaru mampu memberikan dorongan sementara 120kW saat digunakan oleh supir.

Transmisi

Beberapa dekade yang lalu mobil Formula 1 menggunakan gearbox manual tradisional, Namun, tim berusaha untuk mengembangkan gearbox yang akan lebih kompak, lebih ringan dan juga memungkinkan perubahan yang lebih cepat tanpa pengemudi harus melepaskan tangan mereka dari kemudi.

Salah satu inovasi yang lebih signifikan di bidang ini adalah pengenalan gearbox manual sekuensial dengan kopling yang dikontrol secara elektronik (juga dikenal sebagai transmisi semi-otomatis). Transmisi ini memungkinkan pengemudi untuk mengganti persneling melalui dayung flappy yang dipasang di roda kemudi, dan dengan demikian menghilangkan kebutuhan untuk melepaskan tangan dari roda kemudi untuk mengganti persneling.

John Barnard di Ferrari membantu mengembangkan sistem ini untuk musim Formula 1 1989, dengan Ferrari 640 yang dilengkapi perlengkapan yang sesuai dikemudikan oleh Nigel Mansell memenangkan Grand Prix Brasil pada debutnya. Dalam lima tahun ke depan, hampir semua tim Formula 1 akan memutuskan untuk meniru desain gearbox ini, dan perpindahan gigi flappy paddle dan transmisi manual sekuensial tetap digunakan hingga saat ini.

Penggunaan paddle shifter memberikan manfaat ergonomis yang jelas, dan kontrol ini serta transmisi semi-otomatis pertama kali diadopsi oleh mobil jalanan pada tahun 1997, tersedia sebagai opsi pada supercar F355 Ferrari, dan dengan tepat dinamai transmisi ‘F1’.

Versi lain yang menggunakan kontrol dan prinsip dasar yang sama termasuk sistem Selespeed yang kurang canggih, yang digunakan pada berbagai model Alfa Romeo dan Fiat seperti masing-masing 156 dan Punto.

BMW juga mengadopsi sistem serupa, tetapi lebih canggih, dengan transmisi SMG (Sequential Manual Gearbox), seperti yang digunakan pada berbagai mobil M seperti E46 M3 dan E60 M5. Di mobil-mobil ini, pengemudi dapat menyesuaikan titik perpindahan dan kecepatan perpindahan gigi dengan opsi preset yang berbeda.

Apa mobil jalanan yang paling mirip dengan mobil balap F1 saat ini?

Ada banyak sekali kendaraan yang tersedia saat ini yang menggabungkan beberapa teknologi yang dijelaskan di atas, bahkan model entry-level sekarang menampilkan teknologi hybrid ringan, dan paddle shifter (jika bukan transmisi semi-otomatis) yang banyak digunakan di seluruh industri.

Mercedes-AMG One bisa dibilang mobil jalan raya yang paling mirip dengan mobil F1. Hypercar yang berulang kali tertunda, yang baru-baru ini (terlambat) memasuki produksi, menampilkan mesin V6 1.6 liter yang diturunkan dari F1.

Mesin telah disetel untuk penggunaan di jalan raya dengan peningkatan daya tahan dan redline 11.000 RPM yang lebih rendah, dan dikawinkan dengan sistem KERS yang mencakup MGU-K (Motor Generator Unit-Kinetic) dan MGU-H (Motor Generator Unit-Heat) . Transmisi manual sekuensial gaya F1 juga digunakan.

Mercedes mengklaim mesin AMG One mampu bertahan hingga 50.000 km sebelum memerlukan perbaikan pabrik, dan total output sistem adalah 782kW dengan kecepatan tertinggi lebih dari 350 km/jam.

LEBIH: Teknologi Formula 1 di mobil jalan: Bagian 1