Hamulce w F1 vs hamulce Formuły E: więcej nie zawsze znaczy lepiej

2019-07-09

Co by się stało gdyby do bolidów Formuły 1 włożyć hamulce używane w bolidach Formuły E i odwrotnie? Kto by na tym skorzystał?

Rozmawiając o zawodach w motorsporcie wychodzimy z założenia, że „więcej znaczy lepiej”: mocniejszy silnik sprawdzi się lepiej niż ten o niższej mocy, a szersza opona „zrobi robotę” bardziej niż ta węższa. W przypadku układów hamulcowych nie zawsze się to sprawdza, ponieważ najwyższa moc jest tylko jedną ze zmiennych decydujących o skuteczności hamowania.

By udowodnić to twierdzenie, wpadliśmy na pomysł niespodziewanej zamiany. Zastanowiliśmy się co by się stało gdyby systemy hamulcowe używane w Formule 1 i Formule E zamienić miejscami. Innymi słowy, co by było gdyby hamulce stosowane w F1 przełożyć do bolidu Formuły E i odwrotnie.

Różnice konstrukcyjne

Te dwa układy w zasadzie znacząco się różnią: w Formule 1 używa się tarcz o grubości 32 mm z przodu i 28 mm z tyłu, podczas gdy przednie klocki mierzą 22 mm, a tylne 17 mm. Tarcze hamulcowe posiadają nawet 1480 otworów wentylacyjnych o średnicy 2,5 mm każdy.

W Formule E natomiast ani tarcze ani klocki nie są aż tak grube, ponieważ materiał cierny nie ulega aż tak dużemu zużyciu. Tarcze mają odpowiednio: 24 mm z przodu i 20 mm z tyłu, a klocki – 18 mm z przodu i 16 mm z tyłu. Przednie tarcze posiadają około 70 otworów wentylacyjnych, podczas gdy te z tyłu mają ich 90.

Efekt zamiany

Nie miejmy złudzeń – żaden z bolidów nie zyskałby na tej zamianie. Układy hamulcowe jednych i drugich zostały zaprojektowane tak by optymalizować konstrukcję oraz wagę oparte na specyfikacji każdego z pojazdów.

Bolidy Formuły 1 posiadają minimalną wagę 1616 funtów, czyli w przeliczeniu około 733 kilogramów (włączając w to wagę kierowcy oraz wagę paliwa w wysokości ok. 220 funtów/100 kg przy starcie), podczas gdy bolidy Formuły E ważą nie mniej niż 1984 funty, czyli 900 kg (głównie ze względu na ciężkie baterie stanowiące 43% masy pojazdu. Ponadto w Formule E używa się opon węższych o ponad 40% od tych stosowanych w F1.

Z Formuły E do Formuły 1 

Zastosowanie hamulców z F1 w bolidach Formuły E nie zdałoby egzaminu, głównie z powodu drogi i hamowania. Samochód F1 jest w stanie zmniejszyć prędkość o 200 km/h na odcinku o długości 110 metrów w czasie nieco ponad 2 sekund. Zastosowanie w nim rozwiązań zaczerpniętych z Formuły E jedynie zwiększyłoby te wartości.

Po drugie, układ hamulcowy z Formuły E szybko by się przegrzewał ze względu na swój mniejszy rozmiar. To z kolei przełożyłoby się na szybsze zużycie materiału ciernego, który jakby nie patrzeć jest dobierany pod kątem krótszego dystansu jaki mają do pokonania podczas wyścigu bolidy Formuły E. Tak więc podsumowując, bolidy Formuły 1 nie tylko nie byłyby w stanie zwalniać maksymalnie wykorzystując przyczepność opon, lecz również byłyby wyposażone w hamulce, których skuteczność byłaby mocno nadszarpnięta już po kilku okrążeniach.

Z Formuły 1 do Formuły E

A gdyby tak odwrócić sytuację, tj. przełożyć hamulce z F1 do samochodu Formuły E, skutki byłyby katastrofalne. W tym wypadku elektryczne pojazdy miałyby układ hamulcowy zaprojektowany na wyrost. Inaczej mówiąc, układ hamulcowy znacznie przewyższający siłą hamowania zapotrzebowanie pojazdu, w którym został zamontowany, miałby znaczne trudności by osiągnąć swą minimalną temperaturę pracy.

W zbyt niskich temperaturach karbon stosowany do wyrobu tarcz i klocków hamulcowych na potrzeby Formuły 1 nie gwarantuje odpowiedniego współczynnika tarcia, co może odbić się na jakości hamowania. Ponadto, takie warunki mogą powodować rysowanie się materiału obniżając jego wydajność. Mechaniczne oddziaływanie klocków na „zimne” tarcze może prowadzić do wysokiego zużycia mechanicznego. Efekt? Dyskusyjna skuteczność hamowania i szybkie zużycie.

A co w przyszłości?

Jak na razie nie jesteśmy w stanie przewidzieć w którą stronę pójdzie ewolucja układów hamulcowych Formuły 1 i Formuły E, niemniej możliwą opcją wydaje się postępująca eliminacja obecnych różnic pomiędzy tymi dwoma systemami. To co jest pewne to wykorzystanie przez Brembo doświadczeń zyskanych na torach w celu znacznej poprawy bezpieczeństwa na drogach, zwiększenia komfortu i radości z jazdy. Tak było kiedyś z Formułą 1, a teraz czeka to Formułę E w przyszłości.