Всю мощь мотора «Ф-1» в 1000+ л.с. на колеса передают детали массой 5 кг. Они и подводят «Ред Булл»
Главная слабость чемпионов.
После поулов и трех доминирующих побед в трех первых Гран-при «Ред Булл» кажется недосягаемым – кажется, чемпион «Формулы-1» уже определен?
Вряд ли стоит так торопиться: Ферстаппен с Пересом действительно быстрее всех соперников по чистому темпу, но и RB19 не идеален. На каждом из этапов пилоты сталкивались с повторяющейся проблемой с электроникой, коробкой и трансмиссией: в Бахрейне у Ферстаппена с перебоями работало понижение передач, в Саудовской Аравии на машине №1 сломался приводной вал, и Максу пришлось кататься с проблемной коробкой, а в Австралии из-за тех же неполадок он несколько раз скатывался с трека.
У Переса – те же проблемы: только его квалификация в Австралии полностью нокаутирована проблемами с оборотами.
Но и до поездки в Мельбурн Серхио страдал от «западения» педали тормоза в гонке по «Джидде», а перед стартом в тот день механики ковырялись в задней части его машины буквально за 2 часа до начала, и завели ее в последний момент. При этом перед Гран-при он получил новые батарею и контролирующую электронику.
А перед гонкой в Австралии он вновь получил новый блок электроники, батарею, полный комплект сцепления и тормозов.
Что же не так с силовой установкой «Ред Булл»? Похоже, это комплексный сбой коробки и ECU, напрямую влияющий на физический износ компонентов.
Ведь конкретно австралийские проблемы вызваны ошибками с настройками «торможения двигателем» – так называется процесс, при котором при снятии ноги с педали газа мотор выдает больше или меньше оборотов.
Больше торможения двигателем – больше стабильности на входе в повороте и чуть больше трудности со входом. Меньше торможения двигателем – больше скорости на входе и «вращения» вокруг поворота.
Перес любит первое, Ферстаппен – второе, и здесь в предыдущие сезоны Серхио приходилось терпеть (скорее всего, скандальная авария в Монако связана именно с провалом попытки укротить машину с настройками Макса).
Перед стартом сезона советник «Ред Булл» Гельмут Марко и сам Перес рассказывали, что нашли способ поддерживать две ветки настроек для RB19. И главной доработкой силовой установки «Ред Булл» как раз называли софт и настройки для электрической части и ECU – как раз в области системы, отвечающей за тюнинг этих параметров.
Однако в Австралии мы увидели, как перебои с торможением двигателем оказывались настолько большими, что стаскивали с трассы даже Ферстаппена – поскольку превращали небольшое ускорение в вираже в недостаточную поворачиваемость.
«Теперь работа с тормозами – очень комплексный процесс, – объяснял технический эксперт F1TV в шоу Tech Talk Крэйг Скарборо. – В современных машинах нажатие на педаль только механически моментально активирует передние тормоза.
Задние контролируются системой drive-by-wire: давление на педаль, настройки баланса и дифференциала, выставленные на руле, анализируются в ECU. И далее задние тормоза активируются с силой и резкостью, учитывающей и настройки торможения двигателем, и баланса, и желаемой рекуперации энергии, и поступившего по drive-by-wire импульса.
То есть на входе в поворот пилоту необходимо полагаться на то, что все настроено по его предпочтениям и работает предсказуемо. Любая нестыковка приведет к блокировке или развороту».
Активность, резкость и сила давления на педаль уже не так сильно влияют на их работу, чем даже 10 лет назад. А ведь малейшая непредсказуемость в поведении машины на торможении или в повороте обычно ведет к чуть более раннему и резкому торможению – просто так, на всякий случай.
Например, посмотрите, как рано Ферстаппен сбросил в опасном третьем повороте на первом круге Австралии – в месте, где Перес вылетел в квалификации:
Ведь именно осторожное замедление подарило шанс на атаку Хэмилтону и даже Сайнсу.
Слишком резкая работа с педалями перегрузка ECU и может вести к дополнительным вибрациям – а уже они и вызывают чрезмерный механический износ компонентов. И выбор Макса понятен: именно на старте обычно на систему выпадает наибольшее количество вибраций на низких передачах и высоких оборотах.
Вот как устройство всей приводной системы болида «Ф-1» в недавнем выпуске Tech Talk описывал Крэйг Скарборо:
«Первое, что бросится в глаза при изучении мотора и трансмиссии – какое все крошечное. Силовая установка всего 40 сантиметров в длину, трансмиссия – всего 17 сантиметров в длину, остальное пространство используется не для них.
Из чего состоит силовая установка? Мотор с гибридной частью соединенны со сцеплением, она подключается к коробке передач в дифференциале, а от нее приводные валы идут к колесам.
В обычных машинах крутящий момент направлен только в одну сторону, но в современных болидах «Ф-1» есть гибридная часть с рекуперацией энергии на торможениях. Он создает «обратный крутящий момент», возвращающий мощность в мотор. И на все механические части выпадает огромная нагрузка.
Если любая из этих частей сломается, то связи между мотором и дорогой прервется. Загрузка исчезнет, и мотор сразу же завращается очень быстро, даже несмотря на ограничитель оборотов.
Сцепления на болидах «Ф-1» крошечные: всего 10 см, массой около 1 кг. И все равно они справляются с мощностью свыше 1000 л.с.
Эти пластины внутри – из углепластика, они очень похожи по материалу на тормозные колодки и диски. Отказывают они чаще всего из-за перегрева. Остальные механические отказы – когда металлическая часть прямо ломается – крайне редки.
Почему же может случиться перегрев? Либо пружина не справляется с равномерным распределением нагрузки по пластинам. Либо выпускающее устройство не выдает нужное давление, пластины начинают проскальзывать, и выходит как с тормозами: при наборе температур начинаются большие проблемы с износом. Вот тогда-то и близка возможность отказа.
При первом просмотре записи с бортовой камеры болида Ферстаппена во время квалификационного круга в Саудовской Аравии, когда у него отказал болид, первая мысль была: поломка сцепления. Потому что все звучало как сильные проскальзывания сцепления.
Сцепление соединено с мотором приводным валом – на нем есть датчик ФИА, который замеряет крутящий момент и передает данные сперва на узел, встроенный в корпус коробки передач, а затем Федерации. Потому ФИА знает, сколько и в какую секунду выдавалось крутящего момента. На каждом из валов к колесам – такие же датчики.
Обычно мы вообще не слышим об этих деталях – проблемы с ними обычно редки. Так же, как и с коробками: коробки в наши дни делаются невероятно надежными. Да, гидравлика может сдавать, может сломаться одна-две передачи, но обычно остальные остаются в работе. В таком случае пилоту нужно просто пропускать ее при переключении и переключить режим гибридной системы, чтобы адаптировать выдачу подходящего крутящего момента и перескочить через разницу в передачах.
Дифференциал – тоже крайне крепкая штука, очень редко ломается.
И теперь доходим до приводных валов от коробки к колесам.
Валы плотно прикреплены к дифференциалу шарнирами. И здесь уже могут возникнуть проблемы.
Вспомните аварию Леклера в Монако в 2021-м – он ударил в стену так, что мотор не пострадал, однако часть импульса пришлось на колесо.
Шарнир сдвинулся так, что в итоге потом крепление немного выскочило. Затем перед гонкой система перегрелась и отказала.
Сам привод выглядит вот так:
Обычно весит около 2 кг, 30 мм в диаметре, пустой внутри. Раньше его делали из титана, теперь правилами предписано производить ее из стали. Команды предпочли бы использовать углепластик, как в «Формуле Е» или гонках на выносливость, поскольку карбон легче, крепче и команды смогли бы делать детали сами у себя на базах. Потому выходит, что теперь это один из немногих элементов, которые команды не производят сами.
Главная проблема в нем заключается в сути передачи вращения с одного конца на другой – для полной надежности деталь должна быть идеально жесткой. Но полной негибкости никогда нельзя добиться. Поэтому в некоторых случаях – особенно на стартах – он обычно слегка сдвинут на пару градусов в каком-то месте. Логичный итог, когда колесо пытается не сдвинуться, а мотор уже загружает другую сторону и вибрирует. И это момент создания возможной слабости – когда постоянно действует некое усилие, а затем шина начинает проворачиваться. Могут появиться зоны возможной поломки.
Также похожее может появиться, если перегрузить деталь – когда болид при разгоне еще и налетает на поребрик и подскакивает. Тогда вместо стабильного крутящего момента выходит резкий пик и моментальное замедление. Может треснуть сам вал, какой-то из шарниров или его «пакет» с креплением к колесу и дифференциалу, где смазка».
Однако ведь при перебое с переключениями передач вниз и возникают дополнительные вибрации – они дополняют износ и сцеплению, и валам. Проблемное вибрирующее сцепление тоже дестабилизирует дифференциал и через него валы. И еще больше вибраций и механического износа добавляют перебои на торможениях и попытки победить недостаточную поворачиваемость – особенно при последующих глубоких наездах на высокие поребрики.
Чем быстрее трек – тем серьезнее проблема в смысле механического износа. Чем резче повороты – тем опаснее проблема в смысле внезапных вылетов. И пока она не выглядит чем-то легким для исправления – видимо, с новыми деталями просто вернуться к старым настройкам нельзя.
Если «Ред Булл» не найдет решение, то трансмиссия так и останется «скрытой» проблемой, готовой внезапно испортить любой этап со специфическими характеристиками трека. Например, заезд по родному «Ред Булл Рингу» – с крайне быстрым характером секторов, обилием поворотов с резким замедлением и ОЧЕНЬ высокими острыми поребриками.
Главная проблема Хэмилтона с новым «Мерседесом»: Льюису не нравится посадка и ощущения от машины
Иллюстрации: Твиттер Крэйга Скарборо; globallookpress.com/HOCH ZWEI
Чтоб меня каждый день так подводили
В любом случае, я начинал смотреть Ф1, когда восемь сходов из-за поломок _за гонку_ были нормой жизни.