Dziesięć mitów nt. Nascar oraz hamulców stosowanych podczas tych wyścigów. Wcale nie tak daleko od Formuły 1 jak wam się wydaje

2019-06-13

SERIA NASCAR CUP TO ARENA SPEKTAKULARNEJ ROZRYWKI: FORMAT MISTRZOSTW, MINIMALNIE RÓŻNIĄCE SIĘ BUDŻETY ZESPOŁÓW ORAZ ZBLIŻONE OSIĄGI TRZECH UŻYWANYCH SILNIKÓW GWARANTUJĄ RÓWNE SZANSE, A CO ZA TYM IDZIE, MINIMALNE RÓŻNICE I NIEZWYKLE NIEPRZEWIDYWALNE WYNIKI WYŚCIGÓW

Być może Grand Prix nie jest widowiskiem na torze, ale jest pełne przełomowych technologii, a nowe rozwiązania pojawiają się w pojazdach biorących w nim udział niemal co roku. Formuła 1, choć niezaprzeczalnie nosi miano królowej motorsportu, z natury charakteryzuje się brakiem równowagi, a od 2015 r. w walce o tytuł główne skrzypce grają na przemian te same trzy zespoły.

Seria wyścigów Nascar Cup natomiast to spektakl sam w sobie, co dodatkowo potwierdza fakt, że w sezonie 2018 dwunastu różnych kierowców wygrało co najmniej jeden wyścig. Formuła zawodów, minimalnie różniące się budżety zespołów oraz zbliżone osiągi trzech silników używanych w klasie gwarantują równe szanse, wyścigi kończą się niewielką przewagą, a wynik jest tak naprawdę znany dopiero w momencie gdy na mecie powiewa szachownica.

Wielu uważa jednak, że osiągnięcie takiej równowagi podczas serii Nascar jest możliwe dzięki ograniczaniu postępu technologicznego oraz stosowaniu przestarzałych rozwiązań, które pomagają utrzymać status quo. Tak naprawdę ograniczenia w wadze pojazdu w tej klasie (3,393 funtów, włączając w to kierowcę i paliwo) motywują zespoły do ciągłego doskonalenia stosowanych rozwiązań technicznych.

Co jest najbardziej zaskakujące dla kogoś kto nie śledzi serii wyścigów Nascar Cup to to ile uwagi poświęca się hamulcom pod względem inżynierii i ich użycia na torze. Dlatego też wybraliśmy 10 mitów dotyczących hamulców stosowanych w Nascar Cup i obaliliśmy je jeden po drugim.

1) Samochody Formuły 1 częściej używają hamulców niż te ścigające się w Nascar. FAŁSZ

W Formule 1 hamulce są w użyciu przez 13-27% czasu okrążenia. Najniższe wartości osiąga się na torach Monza i Spa-Francorchamps, gdzie hamulce używane są odpowiednio przez 10,5 oraz 13 sekund. Na torze Spielberg hamulce są używane przez 9,8 sekundy na okrążenie, ale jako że jest to szybszy tor, czas ten stanowi 15% czasu okrążenia.

W przypadku Nascar, różnice pomiędzy poszczególnymi torami są bardziej wymowne. Na dużych kółkach jak np. Talladega lub Daytona kierowcy w ogóle nie hamują za wyjątkiem zwalniania przy zjazdach do pit stopów lub w razie wypadku. Na krótszych torach takich jak Martinsville kierowcy używają hamulców w przybliżeniu przez 7 sekund na każdą z dwóch rund. Zakładając, że okrążenie zajmuje ok. 20 sekund, oznacza to, że hamulce są w użyciu przez 70% czasu.

2) Hamulce nie grają dużej roli ponieważ wszystkie tory Nascar mają kształt owalu. FAŁSZ

Począwszy od 2018 r. sezon składa się z trzech wyścigów na torach drogowych, podczas których samochody biorące udział w Nascar Cup Serier ścigają się na Sonoma Raceway (tor o długości 2 mil z 10 okrążeniami), Watkins Glen (3,4 mili, 11 okrążeń) oraz Charlotte Motor Speedway (2,3 mili, 17 okrążeń). We wrześniu 2018 r. ten ostatni został pierwszym torem drogowym, na którym rozegrano play-offy co dodatkowo podkreśla znaczenie tych torów w całym sezonie wyścigowym.

Na tych torach hamulce są mocno eksploatowane, gdyż samochody zwalniają niemal przed samymi zakrętami. Hamulce są używane średnio przez 20-30 sekund na okrążenie, co stanowi do 30% czasu trwania całego wyścigu. By uniknąć przegrzania, na Watkins Glen samochody używają tarcz Brembo z kanałami wentylacyjnymi szerokimi na 0,87 cala.

3) Tarcze hamulcowe stosowane w Nascar są przestarzałe, ponieważ nie są wykonane z karbonu. FAŁSZ

Jedną z kluczowych różnic pomiędzy hamulcami stosowanymi w wyścigach Formuły 1 i Nascar jest materiał, z którego zostały wykonane. W amerykańskim cyklu stosowanie karbonu jest zabronione, dlatego też w samochodach montowane są tarcze żeliwne. Niektórzy upatrują w tym zacofania technologicznego, ale świadczy to też o ignorancji tych, którzy tak twierdzą, gdyż zapominają o tym jak wiele czasu na badania i eksperymenty nad zmiennymi i cechami żeliwnych tarcz poświęca Brembo. Mowa tu np. o wentylacji, która wymaga zaprojektowania kanałów wentylacyjnych w taki sposób, by chłodziły tarczę podczas wyścigu. Przeprowadzane przez Brembo modelowane komputerowo testy statyczne i dynamiczne mające określić średnicę, kształt, liczbę oraz zakrzywienie kanałów niczym nie ustępują badaniom nad nawierceniami stosowanymi w tarczach karbonowych.

Systemy mocowania łączące tarczę hamulcową z piastą zostały zoptymalizowane tak by uniknąć zniekształceń i pęknięć spowodowanych przegrzaniem. Brembo poświęca tyle samo uwagi badaniom w projektowaniu obróbki powierzchniowej żeliwnych tarcz przeznaczonych do serii Nascar Cup co metodom użycia. Nie powinno się również lekceważyć znaczenia składu chemicznego samego żeliwa, które jest wynikiem nieustannych eksperymentów. A w związku z tym, że żeliwo jest poddawane tak dużej ilości badań, korzyści przekładają się na tarcze używane w większości samochodów sprzedawanych w Ameryce.

4) Układy hamulcowe są takie same dla wszystkich torów, tak jak w F1. FAŁSZ

W przeciwieństwie do Formuły 1, gdzie każdy zespół korzysta z takiego samego modelu zacisku hamulcowego przez cały sezon (dopuszczając oczywiście upgrade’y w trakcie samego sezonu), w serii wyścigów Nascar trzy różne rodzaje torów wymuszają stosowanie trzech różnych rodzajów zacisków hamulcowych, a wszystko to jest spowodowane sposobem używania hamulca. Na torach typu Super Speedway (owale o długości 2,5 mili i więcej), hamulców używa się wyłącznie podczas zjazdu do pit stopu oraz gdy na torze powiewa żółta flaga. Na średnich torach (1-2,5 mili) hamulców używa się oszczędnie, podczas gdy na krótkich torach układ hamulcowy pracuje przez niemal cały czas trwania wyścigu.

W rezultacie, na torach typu Super Speedway zaciski są mniejsze, na krótkich torach są większe, a na średniej długości tory stosuje się średniej wielkości zaciski. Ponadto, podczas gdy w wyścigach Formuły 1 wielkość tarcz hamulcowych nie ulega zmianie przez cały rok, a zmieniają się jedynie konfiguracyjne zmiany otworów wentylacyjnych (co przekłada się na średnie, wysokie i bardzo wysokie chłodzenie dzięki odpowiednio: 800, 1250 oraz 1480 otworom), w Nascar średnica i grubość tarczy jest dostosowywana do rodzaju toru, na którym będzie odbywać się wyścig.

5) Przeciążenia wzrosły mniej niż w Formule 1. FAŁSZ

Na przestrzeni dekady maksymalne przeciążenie w Formule 1 wzrosło o 10-14%. Widać to dobrze na przykładzie pierwszego zakrętu włoskiego GP rozgrywanego na torze Monza, znanego jako Variante del Rettifilo, na początku którego przeciążenia osiągane przez kierowców wynosiły odpowiednio 5 g w 2009 r. oraz 6,7 g w 2018.

Układ hamulcowy stosowany w pojazdach biorących udział w wyścigach Nascar również znacznie ewoluował na przestrzeni ostatnich 10 lat, a to dzięki 40-letniemu doświadczeniu Brembo w domenie wyścigów. Pomimo tylko 4 tłoków, współczesne zaciski wywierają taką samą siłę hamowania co 6-tłokowe zaciski przed 10 laty. Udoskonalenia tarcz i klocków hamulcowych przełożyły się na wzrost przeciążeń o 20%.

6) Układy hamulcowe są jednakowe dla wszystkich kierowców. FAŁSZ

W Formule 1 wszystkie zespoły pracują w porozumieniu z inżynierami Brembo by znaleźć równowagę pomiędzy wagą i sztywnością zacisków hamulcowych w odniesieniu do konkretnych potrzeb danego auta. Niektóre zespoły przedkładają lekkość nad sztywność, podczas gdy inne skłaniają się ku bardziej konserwatywnym rozwiązaniom, które zapewniają większość sztywność, lecz w efekcie są cięższe. Konieczność odnalezienia tej równowagi oznacza, że Brembo musi przygotować dla każdego zespołu układ hamulcowy skrojony na miarę.

Niewielu wie, że każdy zespół biorący udział w wyścigach Nascar również zwraca się do Brembo o opracowanie indywidualnych rozwiązań dla ich układów hamowania. Oraz, że kierowcy w ramach tego samego zespołu mogą mieć zupełnie różne style hamowania (niektórzy preferują styl hamowania polegający na przyłożeniu bardzo dużej siły w początkowej fazie hamowania, która stopniowo maleje, podczas gdy inni wybierają zupełnie odwrotne ustawienia), przez co koledzy z tego samego zespołu korzystają z różnych mieszanek ciernych.

W tym wypadku customowe rozwiązania opracowywane przez Brembo dotyczą materiałów ciernych oraz systemów chłodzenia, średnicy i grubości tarczy raczej niż zacisków, w zależności od pakietu aerodynamicznego danego auta. By sprostać tym indywidualnym oczekiwaniom Brembo opracowuje rozwiązania nacięć na tarczach hamulcowych.

7) W wyścigach Nascar hamulców używa się wyłącznie do zwalniania. FAŁSZ

Debiutując w wyścigach Formuły 1 Michael Schumacher zaskoczył wszystkich swoją umiejętnością jednoczesnego hamowania i przyspieszania używając obydwu stóp: z prawą nogą na gazie i lewą na hamulcu. Ta umiejętność umożliwiła mu szybsze pokonywanie zakrętów niż jego rywale, dzięki czemu zyskiwał ułamki sekund przewagi na każdym okrążeniu.

Na dużych torach Nascar takich jak Indianapolis, Daytona lub Talladega, gdzie kierowcy jeżdżą zderzak w zderzak, w celu uniknięcia kolizji delikatnie muskają pedał hamulca nie zdejmując nogi z gazu. To pozwala im utrzymać silnik w pełnej mocy. Na małych torach natomiast hamulce służą nie tylko do zwalniania, lecz również pomagają ustawić samochód w zakręcie.

8) Zaciski używane w Nascar osiągają wyłącznie niskie temperatury. FAŁSZ

W Formule 1, na okrążeniach z wieloma punktami hamowania następującymi szybko po sobie, jak np. w Monaco lub podczas GP Węgier, aluminiowo-litowe zaciski mogą osiągać temperatury rzędu 392°F. Na innych torach temperatury te sięgają rzędu 302-320°F. To ciepło jest natychmiastowo rozpraszane, jednak przy bardzo wysokich temperaturach istnieje ryzyko utraty sztywności obręczy.

W serii Nascar Cup natomiast temperatura zacisków może wzrastać nawet do 440°F. Klocki i tarcze mogą nagrzewać się jeszcze bardziej, nawet do odpowiednio 1600 i 1800°F. Jest to możliwe dzięki płynowi hamulcowemu Brembo HTC 64T, który jest bezkonkurencyjny jeśli chodzi o temperaturę wrzenia (635°F).

9) Zaciski stosowane w Nascar są znacznie cięższe od tych używanych w F1 i GT. FAŁSZ

Zdawałoby się, że hamulce mające zatrzymać auto ważące ponad 1,5 tony powinny być duże. Niemniej, 6-tłokowe monolityczne przednie zaciski Brembo przeznaczone do wyścigów na krótkich torach ważą zaledwie 6,2 funta, a przednie 4-tłokowe zaciski przeznaczone do torów typu Super Speedway ważą nie więcej niż 5,07 funta. Tylnie zaciski są nawet lżejsze: ważą 4,4 funta w przypadku przeznaczenia na krótkie tory i 3,3 funta w przypadku przeznaczenia na tory Speedway, a zespoły mogą wybrać również superlekką wersję ważącą 2,64 funta.

Te ostatnie wartości są porównywalne z wartościami dla przednich zacisków stosowanych w Formule 1 i Formule E.

10) Hamulce w Nascar nie zużywają się zbytnio podczas wyścigu. FAŁSZ

Podczas Grand Prix Formuły 1 karbonowe klocki i tarcze zużywają się nie mniej niż o 0,04 funta. W prototypowych autach ścigających się w 24-godzinnym Le Mans, gdzie w użyciu również jest karbonowy materiał cierny, każda tarcza i klocek traci odpowiednio 0,12-0,16 oraz 0,31-0,39 cala podczas całego 24-godzinnego wyścigu.

Jednakże te wartości są niczym w porównaniu ze średnim zużyciem 0,35 cala klocków na Martinsville oraz 0,43-calowym zużyciem na Watkins Glen. To stanowi kolejny dowód na to, że W Nascar hamulce nie odgrywają kluczowej roli.