Сцепление в Формуле-1: в чем особенности?

Вершиной автоспорта по-праву считается Формула-1. В гоночных болидах каждый элемент имеет единственное назначение — скорость. Рассмотрим как под бешеной нагрузкой работает одна из самых ответственных частей — сцепление.

Меньше, безусловно, больше

Сцепление Формулы-1 изготавливается вручную и состоит из 20 отдельных частей. Легкий вес и компактный дизайн болида в целом требуют, чтобы все остальные установленные компоненты также были компактными, и сцепление не является исключением. В результате по длине оно короче шариковой ручки и весит лишь 1200 г. Это примерно эквивалент десятой части веса обычного сцепления, установленного на городском автомобиле. Для передачи мощности используются всего четыре фрикционных диска диаметром 97 мм. Чрезвычайно легкие материалы (титан и углеродное волокно) используются для того, чтобы максимально снизить вес. Высокопрочные сплавы, как в аэрокосмической отрасли, используются для максимальной прочности титанового корпуса, необходимого для точного объема впрыска.

Миниатюрные размеры огромной производительности

Двигатели Формулы-1 развивают мощность около 1000 л.с., и разгоняют автомобили с 0 до 100 км/ч примерно за две секунды. Требуется специально разработанная высокопроизводительная муфта для передачи этой мощности на трансмиссию.

Это высокотехнологичное сцепление может передавать крутящий момент до 1000 Нм, что возможно благодаря специальному углеродному фрикционному материалу. В отличие от этого, сцепление, встроенное в обычный автомобиль среднего размера, должно передавать крутящий момент всего 400 Нм.

Сцепление Формулы-1 должно "переваривать" примерно в десять раз больше энергии, чем обычное сцепление. С точки зрения производительности это означает, что удельная мощность примерно в 100 раз выше, чем у обычной муфты.

Тепловая нагрузка

Сцепление Формулы 1 выдерживает температуру до 1200°C. Специальные мембранные пружины на угольной муфте временно выдерживают высокие рабочие температуры, достигая 400°C при запуске. В качестве сравнения, органический материал, используемый для стандартной муфты, загорается при 450°C.

Особой задачей является достижение постоянной эффективности сцепления при различных температурах.

Использование

Сцепление Формулы 1 должно обрабатывать до тридцати последовательных включений и до 4200 переключений передач во время Гран При, например, в Монако. Это неизбежно приводит к высокому износу. Однако, это не только включения и много тряски с перегрузками, которые подвергают сцепление огромным испытаниям. Чрезвычайно динамичный двигатель с его пиками высокой производительности заставляет сцепление постоянно проскальзывать. На одном гоночном круге проскальзывание сцепления доходит до двух оборотов. Это еще один существенный фактор, влияющий на высокий износ сцепления.