Πολλά αλλάζουν στους τεχνικούς κανονισμούς για το 2011… Το F1 GRIP, με τη βοήθεια των αναγνωστών του, παρουσιάζει ένα μεγάλο αφιέρωμα…

Το άρθρο υπογράφουν οι αναγνώστες μας, Vasilis και Aggelos, και συγκεντρώνει τις σημαντικότερες αλλαγές στους τεχνικούς κανονισμούς για το 2011. Το αφιέρωμα χωρίζεται σε δύο μέρη…

Μέρος 1ο: Αλλαγές εκτός αεροδυναμικής

Ελαστικά

Pirellis

Η πιο σημαντική αλλαγή για το 2011 είναι η αποχώρηση της Bridgestone και ο ερχομός της Pirelli ως μοναδικός προμηθευτής ελαστικών για όλες τις ομάδες του grid.

Η ιαπωνική εταιρία ξεκίνησε τη σύγχρονη εμπλοκή της στην F1 το 1997 προμηθεύοντας με ελαστικά τις Arrows, Prost, Minardi, Stewart και Lola. Στα 14 επόμενα χρόνια, τα ελαστικά της Bridgestone βρέθηκαν σε 241 εκκινήσεις Grand Prix, κατέκτησαν 175 νίκες, 168 pole positions ενώ σημείωσαν 170 φορές τον ταχύτερο γύρο. Αποτέλεσμα όλων αυτών των στατιστικών ήταν 11 Παγκόσμια Πρωταθλήματα Οδηγών και άλλα τόσα Κατασκευαστών.

Στον αντίποδα, η Pirelli μόνο νέα δεν είναι στον χώρο της F1. Οι Ιταλοί έχουν εμπλακεί στο σπορ 3 φορές στο παρελθόν (1950-1958, 1981-1986 και 1989-1991). Στις 203 εκκινήσεις που βρέθηκαν τα ελαστικά της σημείωσε 44 νίκες, 47 pole positions και 51 ταχύτερους γύρους.

Η Pirelli ξεκίνησε να δοκιμάζει τα νέα ελαστικά τον Αύγουστο στο Mugello. Λόγω της απαγόρευσης των δοκιμών για τις ενεργές ομάδες, η ιταλική εταιρεία αναγκάστηκε να χρησιμοποιήσει μία Toyota TF109, η οποία στα χέρια των Nick Heidfeld, Pedro de la Rosa και Romain Grosjean διήνυσε πάνω από 10000 χιλιόμετρα.

Οι ομάδες είχαν στη διάθεσή τους τα ελαστικά της Pirelli για πρώτη φορά την εβδομάδα που ακολούθησε το GP του Abu Dhabi, για ένα εξαιρετικά σημαντικό διήμερο δοκιμών. Αν και η Pirelli τονίζει πως τα ελαστικά που θα δούμε στις πρώτες επίσημες δοκιμές για το 2011 θα είναι διαφορετικά από τα ελαστικά που δοκιμάστηκαν στο Abu Dhabi, οι ομάδες έχουν τη δυνατότητα να προσαρμόσουν ορισμένες παραμέτρους των επόμενων μονοθεσίων τους βάσει των στοιχείων που συνέλλεξαν σχετικά με τη συμπεριφορά, την ισορροπία και την φθορά αυτών των ελαστικών.

Κατανομή κατακόρυφου φορτίου

Με δεδομένο ότι η Pirelli σχεδιάζει να αλλάξει την ισορροπία ανάμεσα στους δύο άξονες μέχρι τις πρώτες επίσημες δοκιμές για το 2011, ο φόβος όλων των ομάδων ήταν ότι θα αναγκάζονταν να επενδύσουν επιπλέον κεφάλαια ώστε να βελτιστοποίησουν τα μονοθέσιά τους μετά τα πρώτα χιλιόμετρα με τα νέα ελαστικά. Γι’ αυτόν τον λόγο, για το 2011, οι ομάδες ζήτησαν από την Παγκόσμια Ομοσπονδία Αυτοκινήτου να ισχύσει μία ενιαία κατανομή στατικού κατακόρυφου φορτίου. Η ενιαία αυτή κατανομή θα ελέγχεται κατά τις περιόδους των χρονομετρημένων δοκιμαστικών και θα είναι 45.5-46.7% για τον εμπρός άξονα και 53.3-54.5% για τον πίσω.

Με σταθερή αυτήν την κατανομή, φαίνεται ότι φέτος θα παίξει ακόμα σημαντικότερο ρόλο η κατανομή του αεροδυναμικού φορτίου, καθώς όποια ομάδα βρει τη χρυσή τομή θα έχει σημαντικότερο πλεονέκτημα από ότι θα είχε με ελεύθερη κατανομή στατικού κατακόρυφου φορτίου.

KERS

KERS

To KERS (Kinetic Energy Recovery System – Σύστημα Ανάκτησης Κινητικής Ενέργειας), πρωτοεμφανίστηκε στην F1 το 2009, υπό την προσπάθεια για ανάπτυξη φιλικής προς το περιβάλλον εικόνας της F1, την ανάπτυξη τεχνολογιών σχετικών με τα αυτοκίνητα δρόμου και την προσπάθεια διευκόλυνσης των προσπερασμάτων. Χρησιμοποιήθηκε από ένα μέρος των ομάδων του grid, συγκεκριμένα από τις Μclaren, Ferrari, BMW-Sauber και Renault, για κάποιο αριθμό GP, άλλοτε με επιτυχία και άλλοτε με προβλήματα «νεότητας».

Για το 2010, μετά από συμφωνία της FOTA, αποφασίστηκε η μη χρήση του, αν και θεωρητικά επιτρεπόταν από τους κανονισμούς. Το 2011 λοιπόν η δυνατότητα εφαρμογής του επανέρχεται κανονικά και αναμένεται να χρησιμοποιηθεί από την πλειοψηφία των ομάδων σε όλη τη διάρκεια της χρονιάς.

Πρόκειται για μία διάταξη ανάκτησης μέρους της κινητικής ενέργειας του οχήματος κατά την πέδηση του, η οποία υπό κανονικές συνθήκες θα μετατρεπόταν εξολοκλήρου σε θερμότητα και θα χανόταν. Η ανακτημένη αυτή ποσότητα ενέργειας αποθηκεύεται με μία διαδικασία υπό κάποια μορφή και στη συνέχεια επαναχρησιμοποιείται στην επιτάχυνση του οχήματος.

Ουσιαστικά, κατά την φάση της πέδησης, προσφέρει κάποια επιπλέον δύναμη πέδησης (δημιουργώντας και ανάγκη επαναρύθμισης της συνολικής κατανομής της πέδησης), χωρίς όμως την κατασπατάληση της κινητικής ενέργειας σε απελευθέρωση θερμότητας ενώ στη φάση της επιτάχυνσης προσφέρει επιπλέον ισχύ χωρίς όμως την επιπλέον κατανάλωση καυσίμου αυξάνοντας λίγο και τον βαθμό ενεργειακής απόδοσης του οχήματος.

Σύμφωνα με τους κανονισμούς επιτρέπεται να αποθηκευτούν και να απελευθερωθούν έως 400KJ ενέργειας ανά γύρο, που αντιστοιχούν σε 60KW (81,6PS) ισχύος για 6,67sec ανά γύρο, με χρονικό όφελος 0,1-0,4 sec ανά γύρο.

Το βάρος του συστήματος ανέρχεται στα 25-35kg ανάλογα με την ακριβή μορφή του και η μεγαλύτερη σχεδιαστική πρόκληση που το συνοδεύει αφορά στην τοποθέτηση και την επαρκή ψύξη των υποσυστημάτων του, ειδικά φέτος με τα μεγαλύτερα σε σχέση με το 2009 δοχεία καυσίμου, καθιστώντας το πολύ σημαντικό για το βαθμό επιτυχούς συνολικής σχεδίασης των φετινών μονοθεσίων.

Οι κυριότερες μορφές με τις οποίες μπορεί να εφαρμοστεί το KERS είναι πέντε. Το αμιγώς ηλεκτρικό όπου χρησιμοποιείται ένας ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια σε εμπλοκή με τον κινητήρα ή το σύστημα μετάδοσης για την μετατροπή της ενέργειας από κινητική σε ηλεκτρική και την αποθήκευση της σε μπαταρίες για την μετατροπή της όταν απαιτηθεί από ηλεκτρική ξανά σε κινητική. Το ηλεκτρομηχανικό όπου χρησιμοποιούνται δύο κινητήρες –γεννήτριες και ένας σφόνδυλος για την αποθήκευση της ενέργειας. Το αμιγώς μηχανικό όπου ο σφόνδυλος συνδέεται με μία μορφή συστήματος μετάδοσης άμεσα με τον κινητήρα ή με το κύριο σύστημα μετάδοσης. Το ηλεκτρουδραυλικό όπου χρησιμοποιούνται δύο ηλεκτροκινητήρες-γεννήτριες, μία αντλία-στροβιλοκινητήρας και για την αποθήκευση της ενέργειας ένας υδραυλικός συσσωρευτής και το αμιγώς υδραυλικό όπου χρησιμοποιείται μία αντλία-στροβιλοκινητήρας σε άμεση σύνδεση με τον κινητήρα ή το σύστημα μετάδοσης και ο υδραυλικός συσσωρευτής.

Το 2009 εφαρμόστηκε μόνο η πρώτη αμιγώς ηλεκτρική μορφή, γεγονός που φαίνεται ότι θα γίνει και φέτος. Η Williams που ανέπτυσσε ένα σύστημα με σφόνδυλο εγκατέλειψε την προσπάθεια για χωροταξικούς λόγους. Μία επιφύλαξη υπάρχει για την πιθανότητα χρήσης ηλεκτρουδραυλικού συστήματος.

Εξετάζοντας την αμιγώς ηλεκτρική μορφή, η οποία αναμένεται να επικρατήσει τόσο για λόγους μεγαλύτερης εμπειρίας, όσο και για χωροταξικούς λόγους, αποτελείται καταρχήν από τον ηλεκτροκινητήρα- γεννήτρια που είναι σε σύνδεση σε σειρά με τον κινητήρα ή το σύστημα μετάδοσης με μία απλή η πιο πολύπλοκη -με περισσότερες από μία σχέσεις για ιδανική αξιοποίηση της ενέργειας σε διαφορετικές ταχύτητες- μορφή μετάδοσης. Έτσι κατά την φάση της επιβράδυνσης εμπλέκεται η διάταξη ως γεννήτρια φορτίζοντας τις μπαταρίες και στην φάση της επιτάχυνσης μέσω του κατάλληλου κουμπιού στο τιμόνι, εμπλέκεται ως ηλεκτροκινητήρας ενισχύοντας την συνολικά παραγόμενη ισχύ. Καθώς λειτουργεί σε πολύ υψηλές στροφές και για μικρό χρονικό διάστημα αναπτύσσονται υψηλά ρεύματα που αυξάνουν πολύ την θερμοκρασία, απαιτώντας ψύξη μέσω ανεξάρτητου συστήματος νερού ή λαδιού.

Οι μπαταρίες είναι ιόντων λιθίου και αποτελούνται συνήθως από 40 περίπου ανεξάρτητες κυψέλες οι οποίες χρησιμοποιούνται για δύο GP πριν ανακυκλωθούν. Μεγάλη σημασία για την συνολική σχεδίαση του μονοθεσίου έχει το σημείο τοποθέτησής τους, λαμβάνοντας υπόψη την ασφάλεια σε πρόσκρουση, την επαρκή ψύξη τους, την κατανομή των μαζών και την μικρότερη δυνατή κατάληψη όγκου. Οι πιθανές θέσεις τοποθέτησης είναι στο κάτω μέρος των sidepods ή ακόμη και στο κάτω μέρος του ρύγχους. Φυσικά αναπτύσσουν και αυτές υψηλές θερμοκρασίες, απαιτώντας σύστημα ψύξης, συνήθως κοινό με τον ηλεκτροκινητήρα.

Ο έλεγχος όλου του συστήματος γίνεται μέσω της PCU (Power Control Unit) που διαχειρίζεται τόσο τη ροή του ρεύματος από ή προς τις μπαταρίες και την αντίστοιχη χρήση του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας, όσο και την κατάσταση φόρτισης των μπαταριών και την βέλτιστη διαχείριση της διαθέσιμης ενέργειας. Επιπλέον όντας συνδεδεμένη με την FIA SECU (Standard Electronic Control Unit) διασφαλίζεται το όριο χρήσης 400KJ ενέργειας ανά γύρο.

Κιβώτια Ταχυτήτων

Στα πλαίσια της προσπάθειας περιορισμού των προϋπολογισμών των ομάδων, από φέτος κάθε κιβώτιο ταχυτήτων για κάθε οδηγό θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε 5 αγωνιστικά σαββατοκύριακα, σε αντίθεση με πέρυσι που αρκούσαν 4.

Διατάξεις Συγκράτησης Τροχών

Μέχρι πέρυσι οι κανονισμοί προέβλεπαν την ύπαρξη ενός «συρματόσχοινου» συγκράτησης ανά τροχό, ενώ από φέτος επιβάλλεται η ύπαρξη δύο ανά τροχό και μάλιστα το καθένα σε ξεχωριστό στέλεχος της ανάρτησης, δηλαδή ένα σε κάθε ψαλίδι.

Κάθε τέτοια διάταξη θα πρέπει να έχει την δική της ξεχωριστή έδραση τόσο στο σασσί όσο και στην πλήμνη του τροχού.

Προφανώς ο ρόλους τους είναι να συγκρατούν τους τροχούς σε σύνδεση με το σασσί σε περίπτωση ατυχήματος και επιπλέον να παρουσιάζουν τέτοια μέγιστη παραμόρφωση ώστε να μην είναι δυνατή σε καμία περίπτωση η επαφή τους με τον οδηγό.

Επίσης απαγορεύεται η με οποιοδήποτε τρόπο χρήση τους για άλλο λόγο στο σύστημα της ανάρτησης.