Egy mai Forma-1-ben szereplő versenyautó motorja és sebességváltója talán a világ legjobban igénybevett mérnöki alkotása, mely hihetetlen erőt generál és juttat el a kerekekhez.

Az autóversenyzés történelmében hosszú időn át Ferdinand Porsche alapigazsága volt meghatározó a motorfejlesztés területén: "A versenyzőt megnyeri futamot a tökéletes versenymotorral, ami a leintést követően darabjaira hullik".

Napjainkban azonban a tervezőknek már figyelembe kell venniük, hogy a motoroknak több, mint egy versenyhétvégét kell kibírniuk, tehát az alkatrészek méretezését nem lehet alárendelni teljes mértékben a teljesítmény maximalizálásának, hanem megfelelő élettartamot is kell nekik biztosítani.

Robbanásszerű volt a fejlődés

A motorok ereje és teljesítménye az a terület, ami kiválóan tükrözi, hogy a sport története alatt milyen messzire is jutott el. Kezdetben, az ’50-es években a versenymotorok 100 lóerőt voltak képesek kihozni 1 liter hengerűrtartalomból, annyit, mint a mai sportosnak nevezett utcai autók. Ez a teljesítményadat lépésről-lépésre növekedett, majd akkor ugrott hatalmasat, mikor elkezdték használni a turbófeltöltőket. Ekkor átlagosan 750 lóerőt hoztak ki 1000ccm lökettérfogatból.

1989-ben azonban betiltották a turbók használatát, ismét szívómotorok kerültek a pilóták mögé, mielőtt a turbó használata miatt kezelhetetlen lóerőgyárakká változtak volna az autók. A csapatok fejlesztéseikkel azonban ismét közelítették az 1000 lóerős határt, néhányan elérték a 300LE/liter teljesítményt 2005-ben, a 3.0 literes, V10-es motorok utolsó évében.

2006-ban a motorra vonatkozó szabályok megváltoztak. 2.4 liter és "V" alakban elhelyezett 8 henger állt rendelkezésre, ebből kellett a lehető legjobb teljesítményt kihozni. A korlátozás miatt az elérhető teljesítmény nagyjából 20 százalékkal csökkent.

Iszonyatos terhelés - bődületes teljesítmény

A motorok 19.000-es fordulatszáma azt eredményezi, hogy 650 liter levegő szükséges minden másodpercben, továbbá üzemanyagból 75 litert igényelnek 100km megtételéhez. A hatalmas fordulatszám magával hozza a szelepek hihetetlen terhelését, a normál nehézségi gyorsulás - a G - értékének a 9000-szeresét kell elviselniük. Nem meglepő, hogy a legtöbbször a motor hibája miatt kénytelenek a versenyzők feladni a futamot.

A modern F1-es autók motorjai sokban hasonlítanak az utcai társaikhoz, találhatunk bennük hengereket, dugattyúkat, szelepeket, főtengelyt, de a megalkotásuk során egészen más feltételeket kell betartaniuk a tervezőknek, mint az utcára szánt motorok esetében.

A motor az egyik legjobban igénybe vett alkatrész a Forma-1-es autóban, szénszál erősítésű "teknőben" helyezkedik el a versenyző mögött, a külső borítása egyúttal fő teherviselő elem is, erre kerül rögzítésre ugyanis a sebességváltó és a hátsó kerékfelfüggesztés is. A tervezés során sok, egymással kicsit ellentétes feltételnek kell megfelelni: a lehető legkisebbnek, legkönnyebbnek kell lennie, és a lehető legjobban le kell tudni süllyeszteni a karosszériában, segítve ezzel a kocsi súlypontjának közelítését az aszfalthoz. A tervezés során a lehető legalacsonyabb konstrukciót kell megalkotni, hogy a motor feletti külső karosszériaelemek a lehető legkisebbek lehessenek, csökkentve ezzel a légellenállást és javítva az áramlási viszonyokat.

A váltó

A sebességváltók a mai F1-es autókban talán legjobban automatizált részegységek. A versenyző a kormány mögött elhelyezett kapcsolókkal választhatja ki a használni kívánt fokozatot.

Ez a szekvenciális váltó a használatát tekintve a motorkerékpárok váltójához hasonlít a legjobban, sokkal gyorsabb kapcsolást tesz lehetővé, mint a hagyományos "H" sémán kapcsolható váltók.

A sebességváltó vezérlését végző fokozatkiválasztó billentyűk elektronikus parancsot adnak ki a váltónak, ami végrehajtja a kapcsolást. A technológia ugyan lehetővé tenné a teljesen automatikus sebességváltó alkalmazását, továbbá rajtprogram és más elektronikus segédeszköz használatát, de a mostani szabályok tiltják ezeket, egyrészt a költségek csökkentése miatt, másrészt a így versenyzők tényleges vezetési tudása határozza meg a sorrendet (vagy legalábbis a szabályalkotók szándéka ez volt). Az általában 7 fokozatot tartalmazó sebességváltót a motor hátsó részére rögzítik.

A hosszú élettartam a nyerő

Köztudottan hatalmas költséget emészt fel a high-tech motorok gyártása és cseréje, ezért az FIA 2005-ben megjelentetett szabályában kötelezte a csapatokat arra, hogy egy motort két egymást követő nagydíjon kötelesek használni. Amennyiben motort kell cserélni, úgy a megszerzett rajthelyhez képest 10 hellyel sorolják hátrébb a versenyzőt. 2008-tól kezdve hasonló szabály lép életbe a sebességváltókra, csak itt már 4 versenyhétvégét kell teljesíteni majd egy sebességváltónak.

Mindezek mellett 2006-ban befagyasztották a motorfejlesztéseket, kardinális változtatást 2010-ig nem végezhetnek a csapatok a motorokon. Egyrészt költségcsökkentési okok játszottak szerepet a döntésben, másrészt az FIA el szeretne mozdulni a környezetbarát technológiák, anyagok és üzemanyagok felé, a szabályok pontos kidolgozására elfogadására így elegendő idő áll rendelkezésre.

(forrás: f1hirek.hu)