A Brembo fékrendszerei és a lassítás művészete az F1-ben
A Forma–1-ben a sebesség önmagában nem jelent előnyt. A versenyző akkor tudja igazán kihasználni az autó teljesítményét, ha minden kanyar előtt pontosan, ismételhetően és a lehető legrövidebb úton képes lassítani. Ebben kulcsszerepet játszanak a fékrendszerek, amelyek a motorerőhöz és az aerodinamikához hasonlóan a teljesítmény alapvető részei.
A Brembo évtizedek óta meghatározó szereplő a királykategóriában. Féknyergei, karbon féktárcsái és egyéb megoldásai számos csapat autóján megtalálhatók, miközben a gyártó folyamatosan alkalmazkodik az új szabályokhoz és a pályák eltérő igényeihez. A rendszer fejlesztése során minden gramm, minden Celsius-fok és minden századmásodperc számít.
A Forma–1 fékezése különösen összetett feladat a hibrid korszakban. A hagyományos súrlódásos fékek munkáját az energia-visszanyerés, a brake-by-wire rendszer és a hátsó tengelyre jutó elektronikus szabályozás egészíti ki. A versenyző érzése és a mérnökök adatainak összhangja nélkül egyetlen féktáv sem lehet tökéletes.
| Elem | Fő feladat | Jellemző kihívás |
|---|---|---|
| Karbon féktárcsa | A mozgási energia hővé alakítása | Rendkívül magas hőterhelés |
| Fékezőnyereg | A betétek tárcsára szorítása | Kis tömeg és merevség egyensúlya |
| Brake-by-wire | A hátsó fékerő elektronikus vezérlése | Egyenletes pedálérzet |
| MGU-K | Energia visszanyerése lassításkor | Stabilitás és akkumulátortöltés |
| Hűtőcsatornák | A rendszer üzemi hőmérsékleten tartása | Hatékonyság többlet légellenállás nélkül |
A karbonfékek működése
A modern F1-es féktárcsák szénszálas kompozitból készülnek. Ez az anyag könnyebb az acélnál, magas hőmérsékleten is megbízható marad, és megfelelő üzemi tartományban kivételes lassulást tesz lehetővé. A fékezés során azonban nem elegendő pusztán a maximális hőállóság: a tárcsának gyorsan kell felmelegednie, majd a következő féktávig kontrolláltan le is kell hűlnie.
A karbonfék hatékonysága jelentősen függ a hőmérséklettől. Túl hidegen gyengébb a tapadás és kiszámíthatatlanabb a pedálérzet, túlmelegedve pedig romolhat a teljesítmény, illetve károsodhatnak az alkatrészek. A mérnökök ezért a fékhűtő nyílások méretével, a légáramlással és a fékezési beállításokkal pályáról pályára változtatják az optimális konfigurációt.
A féknyergek és a tömeg szerepe
A féknyereg feladata, hogy a fékbetéteket hatalmas erővel a forgó tárcsához szorítsa. Közben könnyűnek, merevnek és hőállónak kell maradnia. A kisebb rugózatlan tömeg javítja a kerék reakcióját, a merevség pedig segít abban, hogy a fékpedál lenyomása közvetlen és pontos érzést adjon a versenyzőnek.
A tervezők gyakran szellőző kialakítással és összetett belső csatornákkal csökkentik a hőfelhalmozódást. A féknyereg környékén a kerékfelfüggesztés, a kerékagy és az aerodinamikai elemek is szorosan egymás mellett helyezkednek el, ezért a csomagolás legalább olyan fontos, mint maga az anyagválasztás. Egy apró módosítás a fékrendszeren a légáramlásra és a gumik működésére is hatással lehet.
A hibrid korszak összetett fékezése
A V6-os turbóhibrid erőforrások mellett az MGU-K lassításkor elektromos energiát termel vissza. Ez a folyamat a hátsó tengely fékezésének egy részét átveszi, így a hagyományos fékek terhelése folyamatosan változik. A rendszernek minden pillanatban össze kell hangolnia a mechanikus és az elektromos fékerőt.
Ezt a feladatot a brake-by-wire elektronikus vezérlése teszi lehetővé. A versenyző ugyan a fékpedált nyomja, az autó vezérlése azonban a tapadási viszonyok, az akkumulátor töltöttsége és a kanyarbemenet alapján osztja el a lassítást. Ha a rendszer karakterisztikája eltér a megszokottól, a pilóta azonnal érzi a különbséget, különösen fékezés közbeni irányváltáskor.
Pályánként változó fékterhelés
Monzában hosszú egyenesek után kell nagy sebességről erőteljesen lassítani, ezért a fékek csúcsterhelése kiemelkedő. Monacóban a féktávok rövidebbek, de a szűk utcai pálya miatt a versenyzőknek rendkívül pontosan kell adagolniuk a pedált. Katarban a gyors kanyarok és a nagy átlagsebesség miatt a hőterhelés, a gumik igénybevétele és az energiaáramlás együttesen jelent komoly feladatot; a pálya sajátosságairól a Katari Nagydíj elemzése is érdekes szempontokat mutat be.
A csapatok a szabadedzéseken nemcsak a féktáv hosszát figyelik. Vizsgálják a tárcsa hőmérsékletét, a betétek kopását, a fékegyensúly változását és azt is, hogyan reagál az autó a tank üzemanyag-fogyására. A verseny előrehaladtával könnyebb lesz az autó, miközben a gumik állapota romlik, ezért a fékpedál érzete és a megállási pont is folyamatosan változhat.
Fejlesztés a szabályok szorításában
A fékrendszerek fejlődése szorosan kötődik a technikai szabályzathoz. A szabályalkotók meghatározzák többek között a tárcsák méreteit, a fékbetétek kialakításának kereteit és az energia-visszanyerő rendszerek működését. Ez korlátozza a költséges fejlesztési versenyt, ugyanakkor arra ösztönzi a beszállítókat, hogy hatékonyabb anyagokat és pontosabb gyártási eljárásokat alkalmazzanak.
Az ilyen beruházások jelentősége túlmutat a versenypályán. A kutatás-fejlesztés és az infrastruktúra kapcsolata más iparágakban is meghatározó, amire az infrastrukturális megállapodások példája is rávilágít. Az F1-ben megszerzett tapasztalatok egy része később a közúti fékek, a hibrid hajtásláncok és a nagy teljesítményű elektromos járművek fejlődését segítheti.
A Brembo rendszerei azért különlegesek, mert a hardver önmagában csak a teljes kép egyik része. A féknyereg, a karbon tárcsa, az elektronika, a hűtés, a gumi és a versenyző munkája egyetlen, összefüggő rendszert alkot. Ha ezek közül bármelyik elem nincs összhangban a többivel, a köridő és a biztonság is veszélybe kerülhet.
A legfrissebb Forma–1-es hírek, technikai fejlesztések és versenyhétvégék részletei a Szélárnyék hírei között követhetők. Érdemes figyelni a fékrendszerek változásait is, mert a látványos előzések mögött gyakran egy tökéletesen időzített, több száz méteren át felépített féktáv áll.