Online látogatók

Ajánló

Technikai fejlesztések és megoldások: Olasz Nagydíj (2013) (2013.09.07) - A DRS és a szélárnyék-csaták kapcsolata Monzában (2013.09.06) - Gumi- és boxtaktika elemzés: Belga Nagydíj (2013) (2013.08.27) - A McLaren aerodinamikai teszttel készül Monzára (2013.08.27) - Williams Renault FW35: Parabolikus hátsó légterelő szárny (2013.08.26) - Technikai fejlesztések és megoldások: Belga Nagydíj (2013) (2013.08.24) - Ezúttal két DRS szakasz lesz a Belga Nagydíjon (2013.08.20) - Milyen előnyt jelenthet a Lotus E21 nagyobb tengelytávja Spában? (2013.08.19) - A Pirelli ismertette a szingapúri futamig használatos keverékeket (2013.08.18) - A turbós motorok és a gumiabroncsok összhangjának fontossága (2013.08.18) - Új oldalsó gyűrődési zóna lesz a 2014-es autókban (2013.08.11) - Az információtechnológia szerepe és fejlődése a Hungaroringen (2013.08.07) - F1 2014: A technikai szabálymódosítások ismertetése (2013.08.06) - A gumihőmérséklet jelentősége és figyelése a versenypályán (+Videó) (2013.08.04) - A ballaszt szerepe és alkalmazási módjai az F1-ben (2013.08.03) - Újabb érdekes megoldás a hátsó gumik hőmérsékletkontrolljára? (2013.08.02) - Hell Ring: Új versenypálya-komplexumot kaphat Magyarország (+Videó) (2013.08.02) - Az F1-es autó életciklusa a pályán kívül (Videó) (2013.08.01) - Gumi- és boxtaktika elemzés: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.27) - Technikai fejlesztések és megoldások: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.26) - Technikai követelmények: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.25) - A siker kulcsa az F1-ben: Az aerodinamika szerepe 2013-ban (2013.05.22) - Módosított hátsó szárnyat tesztelt a Force India Duxfordban (2013.05.21) - A két leglágyabb keverékkel készül a Pirelli Monacóra (2013.05.21) - Monacóban újra a célegyenesben lesz az előzési zóna (2013.05.21) -

Elmélet és valóság: Hogyan működnek a Pirelli 2012-es gumijai?

Add a Startlaphoz
Írta: Papp István | 2012.05.29. PDF Betűméret növelése Betűméret csökkentése Betűméret visszaállítása Megtekintés: 2,856

Az idei Formula-1-es szezon első hat nagydíját követően meglehetősen érdekesen alakul az erősorrend. De beszélhetünk-e egyáltalán az elmúlt évekhez hasonlóan a klasszikus értelemben vett nagybetűs ERŐSORRENDRŐL?

Természetesen igen, hiszen a csapatok eltérő technikai szinttel rendelkeznek, és lehetőségeihez mérten más és más technikai megoldásokat alkalmazva igyekeznek minél jobb szereplést produkálni. No de elegendő-e vajon egy jól megtervezett, aerodinamikai, mechanikai, és az erőátviteli rendszer szempontjából ütőképes egységet alkotó konstrukció a jó eredményekhez? Az előző felsorolásból szándékosan maradt ki a Formula-1-es versenyautó azon alkotóeleme, amely jelentős szerepet játszik a motorerő, illetve a nyomaték aszfaltra történő közlésében, ami az idei évben talán minden eddiginél nagyobb hangsúlyt kap az F1-es autók teljesítményében.

Igen, a Formula-1 fekete mágiájának is nevezett tudományáról van szó, amelyért jelenleg a Pirelli által készített gumiabroncsok a felelősek.

 

Rég volt… Jobb volt?

A Pirelli 2012-es gumiabroncsai (Abu Dhabi, 2012.01.25)

A 2012-es évben nagyobb futófelülettel ellátott gumiabroncsokat biztosít a Pirelli a csapatok számára (Fotó: Pirelli)

Tizenhárom sikerekben és kudarcokban egyaránt bővelkedő évet követően a Bridgestone kivonult a száguldó cirkuszból, és a japán cég helyét egyeduralkodóként az itáliai származású Pirelli vette át 2011-ben. Az új trónörökös számára azonban egyáltalán nem volt ismeretlen a Formula-1 világa, hiszen 1991 előtt már ott voltak az általuk készített gumiabroncsok az F1-ben.

Az elődhöz képest a Pirelli is két különböző száraz aszfaltra tervezett gumikeveréket szállít a csapatok számára minden egyes nagydíjhétvégére. Mindegyik gumitípust jól látható módon megkülönböztetnek, amelyre a gyártó egyedi színkódokat dolgozott ki. Ennek megfelelően a gumik oldalfalán lévő Pirelli és PZero feliratok, valamint a végigfutó széles csíkok különböző színnel vannak feltüntetve, az alábbiak szerint.

 

 

Esőgumi – Kék
Intermediate (Száraz/Vizes átmeneti gumi)– Zöld
Szuperlágy – Piros
Lágy – Sárga
Közepes – Fehér
Kemény – Ezüst

Az olasz gyártó a tavalyi szezonhoz hasonlón idén is azt tűzte ki legfőbb célul, hogy olyan összetételű és karakterisztikájú papucsokkal lássa el a mezőnyt, amelyekkel még izgalmasabbá tudják tenni a nagydíjakat.

Ahogyan arról már korábban is hallani lehetett, a Pirelli módosított a gumiabroncsok kivitelén, amelynek köszönhetően a kisebb rádiusszal rendelkező peremezéssel nagyobb futófelületet, és egyúttal jobb tapadási jellemzőket alakítottak ki.

A lágyabb összetételű gumiktól több előzést, és ebből eredően látványosabb futamokat remélt a gyártó, amely az eddigi futamok ismeretében beteljesülni látszik. A sárga színjelölésű lágy, és a piros színkóddal rendelkező szuperlágy gumik például alacsony hőmérsékleti tartományra lettek kifejlesztve, amelynek köszönhetően viszonylag rövid időn belül képesek elérni az optimális tapadást elősegítő üzemi hőmérsékletet. Ebből adódóan tehát a Pirelli szuperlágy keveréke, annak karakterisztikájából adódóan megfelelő nagyságú vonóerőt és egyúttal a jó kanyarsebességhez szükséges tapadást is képes biztosítani, amely például a szűk, gyors irányváltoztatásokat követelő pályák esetében elengedhetetlen a jó köridőhöz.

A 2012-es évre gyártott kemény, közepesen kemény és a lágy gumiabroncsok összetételében elvégzett változtatásoknak köszönhetően az 1.5 másodperces körönkénti különbség helyett mindössze 0.8 másodperces differenciáról tesz említést a gyártó. Ezzel szemben viszont a szuperlágy gumik összetétele a 2011-es verzióhoz képest nem változtak.

 

Melegszik… De vajon mitől?

Kopott gumiabroncs (McLaren, Kínai Nagydíj, 2012)

Az olasz gumigyártó a szuperlágy keverék kivételével változtatott az összes gumiabroncs 2011-es évben használt összetételén (Fotó: Sutton Images)

Az idei évben a csapatok számára nem kis nehézséget jelent a gumiabroncsok megfelelő hőmérsékleti kontrollja, hogy miként képesek minél előbb elérni és tartani a megfelelő mechanikai tapadáshoz szükséges, nagyjából 85…100°C-os gumihőmérsékletet. Az igazsághoz azonban hozzátartozik az is, hogy ebben nemcsak a Pirelli abroncsok összetételében elvégzett módosítások tehetőek felelőssé, hiszen a 2012-es évre bevezetett technikai szabálymódosítások alapjaiban változtatták meg a tavalyi szezonban megszokott formulákat. Igen, a kipufogórendszert érintő szabályváltozásról van szó, amelynek következtében igencsak megváltozott a versenyautók hátsó részének aerodinamikai karakterisztikája, és ezzel együtt a gumiabroncsokat ért hőmérsékleti- és mechanikai igénybevételek nagysága és intenzitása is.

Mielőtt azonban tovább folytatódna a Pirelli gumikeverékeivel kapcsolatos elmélkedés, talán érdemes lenne kicsit elidőzni a következő két megállapítással, illetve elmélettel kapcsolatban.

Az eddigi adatok szerint a Williams Renault FW34, a Ferrari F2012 és a Sauber Ferrari C31-es konstrukciók magasabb hőmérsékleten használják a gumiabroncsokat, mint például az a McLaren Mercedes MP4-27, a Lotus Renault E20, vagy a Red Bull Renault RB8-as esetében elmondható.

A másik érdekesség, hogy az elmúlt években, amikor az F1-es gumik túlmelegedtek, veszítettek tapadásukból, majd egy idő után elkezdtek visszahűlni az optimális tapadást elősegítő hőmérsékleti tartományba. Ezzel szemben viszont a 2012-es versenygumikkal kapcsolatban már kissé más a helyzet. Amikor a jelenlegi gumitípusok túlmelegednek, ez a folyamat már „önmagától” nem fordul vissza, hanem egy úgynevezett negatív hatású hőmérsékleti folyamat megy végbe, szemben az előzőleg leírt, korábbi változattal.

De mit is jelent ez a gyakorlatban? A Pirelli gumiabroncsok nem kívánt túlmelegedése olyan mértékben fellágyítja a kerék felső rétegeit, amely a futófelület fizikai sérüléseit, és ezzel együtt a tapadási felület csökkenését eredményezi, mindamellett, hogy ezáltal megnőhet a defekt kialakulásának esélye is.

Folytatódjon tovább a gumiabroncsok fizikai működésével kapcsolatos teóriák taglalása… A gumiabroncsok tapadása alapvetően kétféle folyamat eredményeképpen jön létre. Egyrészt a gumi és a pálya felületének fizikai kontaktusa, másrészt pedig a gumiabroncs vegyi összetételéből adódó kémiai folyamatok eredményeképpen.

Az első szempont, vagyis a mechanikai igénybevétel teljesülése során a tapadás mértékétől függően eltérő nagyságú, úgynevezett nyíró alakváltozás következik be a gumiabroncs felfekvő felülete mentén, míg a kémiai úton bekövetkező folyamatok esetében már a súrlódási együtthatót is figyelembe kell venni. A gumiabroncs nyírási modulusától és a gumi igénybevételének nagyságától függően kialakuló nyíró alakváltozás hatására belső feszültségek keletkeznek, és az így kialakuló hőmérsékleti karakterisztika függ a súrlódási együtthatótól, valamint a gumi hőmérsékletétől és a csúszás, illetve a súrlódás sebességétől is.

Annak ellenére, hogy két, egymástól igencsak eltérő folyamatról van szó, amelyek eredményeképpen létrejön a gumiabroncs tapadása, egyetlen egy közös szálat azért mégis hordoznak magukban. Ez pedig nem más, mint a hőmérséklettől való függés. A gumiabroncs hőmérséklete tehát függ a mechanikai igénybevétel hatására bekövetkező deformáció mértékétől, és a keletkező súrlódás, valamint a gumiabroncs megcsúszásának mértékétől.

 

A múlt és a jelen találkozása

A Pirelli gumiabroncsok összehasonlítása (2011-2012)

A kisebb rádiuszú peremezésnek köszönhetően a jobb tapadáshoz nagyobb futófelületet kaptak a Pirelli 2012-es gumiabroncsai (Fotó: Sutton Images)

A legfontosabb különbség az idei és a tavalyi szezonban használt Pirelli gumiabroncsok között nem más, mint hogy a 2012-es specifikáció szerint készített gumiabroncsok kisebb rádiusszal rendelkező peremezésnek köszönhetően nagyobb méretű tapadási felülettel bírnak. A gumik fizikai megjelenésében eszközölt változás már önmagában véve is eredményezheti azt, hogy a mechanikai igénybevétel hatására bekövetkező deformáció, vagy más néven nyíró alakváltozás hatására előidézett hőmérsékletemelkedés és a súrlódás hatására kialakuló hőmérsékletemelkedés közötti egyensúly megváltozott, és sokkal inkább a súrlódási tényezők kerültek előtérbe.

Abban az esetben például, ha azt mondjuk, hogy a McLaren Mercedes MP4-27, a Lotus Renault E20 és a Red Bull Renault RB8-as autók esetében nagyobb mértékű aerodinamikai leszorító erőt feltételezünk, mint a Williams Renault FW34, a Ferrari F2012 és a Sauber Ferrari C31-es konstrukcióknál, akkor az első felsorolásban szereplő alakulatok esetében kisebb mértékű megcsúszást, illetve súrlódási terhelést feltételezhetnénk, mint a többiek esetében. Ez valamelyest magyarázatként szolgálna arra a kérdésre, hogy a McLaren, Lotus és Red Bull Racing esetében miért nem küzdenek olyan jelentős mértékben a gumiabroncsok nem kívánt felmelegedésével.

A fentiekben taglalt folyamatok átgondolását követően már látható, hogy miért is jelent pozitív visszacsatolást a gumiabroncsok termikus eróziója. Amikor a gumi túlmelegszik és elkezd veszíteni tapadási értékéből, megnő a súrlódásból adódó igénybevétel nagysága is. Abban az esetben, ha az előzőekben említett nyíró alakváltozás hatására bekövetkező hőmérsékletemelkedés és a súrlódás hatására kialakuló hőmérsékletemelkedés közötti egyensúly az első javára billen el, a több ízben megcsúszó versenyautó még jobban felmelegíti a gumiabroncs felületét, amely tovább fokozza a gumiabroncs termikus erózióját. Ezzel szemben viszont a 2011-es évben használt gumikeverékek esetében, amikor az adott gumi elkezdett veszíteni a tapadásából, a mechanikai terhelés hatására keletkező deformáció mértéke csökkent, melynek hatására a gumiabroncs hőmérsékletének értéke újra visszaállt az optimális tapadást elősegítő hőmérsékleti tartományba.

 

A fentiekben ismertetett részletek és elméleti elemzések is egyértelműen mutatják, hogy a Formula-1-es autók számára készített gumiabroncsok kifejlesztésével kapcsolatos tudomány joggal nyerte el a fekete mágia elnevezést. A csapatok és a mérnökök dolga cseppet sem nevezhető tehát egyszerűnek, hiszen olyan, nem kézzelfogható paramétereket, és a gumiabroncsok működésének fizikáját kell teljes mértékben megérteniük, és kitapasztalniuk, amelyek nélkül igencsak nehéz egy ütőképes és jó teljesítményre alkalmas gumiabroncs-versenyautó párosítás révén létrejövő egységet alkotniuk.

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 4.4/5 (5 votes cast)
VN:F [1.9.22_1171]
Rating: +2 (from 2 votes)
Elmélet és valóság: Hogyan működnek a Pirelli 2012-es gumijai?, 4.4 out of 5 based on 5 ratings


Címkék: ,


Ajánld a cikket ismerőseid számára:

Megosztás:
  • email
  • Facebook
  • Twitter
  • Tumblr
  • del.icio.us
  • LinkedIn
  • Posterous
  • Google Buzz
  • Google Bookmarks
  • Identi.ca
  • FriendFeed
  • Propeller
  • RSS

Hozzászólások (5)

  1. Szerző: Roóz PÉter | 2012.05.29. - 21:43

    Kedves Szerző!

    Először is le a kalappal sok jó és szakszerű írásodért. A tegnapi (Miért kérdéses az RB8 padlólemezének szabályossága?) például példaértékű volt.

    De a mai ( Hogyan működnek a Pirelli 2012-es gumijai?) nem tetszik.
    Egyrészt, mert ilyeneket írsz: „vannak feltüntetve”, „lettek kifejlesztve”, „tapadást elősegítő üzemi hőmérsékletet” és „ megjelenésében eszközölt változás” – ezekre a magyar nyelvben vannak sokkal szebb lehetőségek, olyanok, mint az, hogy tüntették fel; fejlesztették i; tapadást biztosító üzemi… és változtatás a megjelenésében – és hasonlók.
    Másrészt bajom van a tartalommal is. Miért jönnek elő a tavalyi gumik, amikor idén ezt már senki sem alkalmazza? Aztán vitatkoznék azzal, hogy a gumik döntik el a versenyek eredményeit. Hiszen mindenki azonos gumikkal megy, s erről eszembe jut Ayrton Senna, aki azt mondta, amikor azt kérdeztem tőle, hogy szerinte is lassú a Hungaroring? Azt válaszolta, ez a feladat, ezt kell megoldani.
    Vagyis a feltételek, azaz a gumik azonosak, tehát a gumi nem dönti el a versenyt, hanem az, hogy melyik csapat érti meg jobban a gumik és a saját autójuk működését. A tavaszi teszteken mindenki láthatta a gumikat, ehhez tervezhették a csapatok az autóikat, s az eddigi futamokon is sokat megtudhattak arról, hogyan viselkedik az autó és a gumi páros az ő esetükben. Így aztán minden csapatnak megvolt és van a lehetősége, hogy annyit fejlesszen az autóján, amennyit szerintük szükséges, hogy az autó-gumi kombináció optimális legyen. Hogy ez egyeseknek jobban sikerül, másoknak kevésbé?
    Hát erről szól a Forma-1!
    Azért várom a cikkeidet, értékes magyarázataidat és
    üdvözöllek:
    Roóz PÉter

    • Kedves Péter!

      Nagyon szépen köszönöm, hogy követi a Formula1Tech Blog bejegyzéseit, és külön köszönet, hogy az építő jellegű kritikáit is megosztja velem.

      Az Ön által felvetett megfogalmazásokkal kapcsolatban teljes mértékben egyet tudok érteni, vagyis az Ön által javasolt módozatok tökéletesen helytállóak lennének az adott szövegkörnyezetben. Mindazonáltal úgy vélem, hogy az általam használt kifejezések nem érintik negatívan a cikk érthetőségét és mondanivalóját. Pontosan ezért olyan csodálatos a magyar nyelv, hiszen egy bizonyos témát, és egy bizonyos mondanivalót több módon is ki lehet fejezni, illetve meg lehet fogalmazni.

      Másrészt bajom van a tartalommal is. Miért jönnek elő a tavalyi gumik, amikor idén ezt már senki sem alkalmazza?” A cikk egyik fő témája az, hogy az idei gumitípusok jellemzőinek bemutatása mellett összevessem azokat a tavalyi évben használt specifikációkkal, ami véleményem szerint azért is lehet érdekes, hiszen a Pirelli sok-sok év elteltével 2011-ben csatlakozott újra az F1-hez.

      Abban is igazat adok Önnek, hogy a gumiabroncsok nem döntik el egy adott futam végeredményét. Ehhez viszont annyit tennék hozzá, hogy önmagukban véve nem döntik el, viszont ahogyan azt a cikkemben is említettem, ha egy csapat nem képes megfelelő módon “igazodni” az adott gumiabroncs jellemzőihez, és ehhez nem megfelelő konstrukciót állít össze, akkor bizony a gumiabroncs lesz az, ahol a teljesítmény gyenge pontja igazán érzékelhetővé válik.

      Vagyis a feltételek, azaz a gumik azonosak, tehát a gumi nem dönti el a versenyt, hanem az, hogy melyik csapat érti meg jobban a gumik és a saját autójuk működését.” Ezzel a véleményével is teljes egészében egyet tudok érteni, mint ahogyan az a cikkem záró mondatában is olvasható.

      Mégegyszer nagyon szépen köszönöm a véleményét, és igyekszem az Ön által felvetett szempontokat alkalmazni az írásaim elkészítése során. Bízom benne, hogy továbbra is figyelemmel fogja kísérni a blog tartalmát.

      Üdvözlettel,
      Papp István

  2. Szerző: Mellár Zoltán | 2012.06.09. - 14:27

    Nekem tetszik a cikk megfogalmazás. A szóhasználattal sincs bajom. Viszont olyan érzésem van a cikkel kapcsolatban, hogy nincs befejezve.

    Kezdésnek elkezdted ecsetelni, hogy hogyan befolyásolja az EBD betiltása a gumik viselkedését. Majd, mielőtt folytattad volna kitértél a tavalyi és az idei gumik összehasonlítására.

    A problémám az, hogy nem tértél vissza, hogy az EBD betiltása miként is befolyásolja az autók, a gumik viselkedését. Itt arra gondolok, hogy nem beszéltél a beállítás nehézségeiről, ami a leszorítóerő veszteségből adódnak és kihatnak a gumikra és közvetve ill. közvetlenül befolyásolják a gumik a működését.

    Lehet, hogy butaság, csak nekem ez miatt hiány érzetem van.

    • Kedves Zoltán!

      Köszönöm szépen a visszajelzésedet!

      Valóban igazad van abban, hogy az EBD betiltásából adódó nehézségeket is bele lehetett volna tenni a cikkbe, viszont elsősorban a gumik összehasonlítására, és azok “fizikájára” próbáltam kitérni. Bízom benne, hogy az ezzel kapcsolatos információk azért hasznosak voltak.

      “Mentségemre szolgáljon”, hogy az idei évben bevezetett kipufogórendszerekkel, és azok technikai vonzataival kapcsolatban már jelentek meg cikkek a blogon, és talán azokban választ lehet kapni a szabálymódosítás következményeit illetően.

      Ha megengeded, szeretném a figyelmedbe ajánlani az alábbiakat:
      Bejegyzések a kipufogórendszerekkel kapcsolatban
      A repüléstan és a Formula-1 kapcsolata 2012-ben

      A fenti cikkek nem a gumiabroncsok vonatkozásában taglalják ugyan a technikai részleteket, de talán találsz benne néhány hasznos információt a kipufogórendszerek kialakításával kapcsolatban.

      Még egyszer nagyon köszönöm a hozzászólásodat és a véleményedet!

      Üdvözlettel,
      István

  3. Visszajelzés: McLaren: A fékhűtés és a gumik hőmérséklete közötti kapcsolat | Formula1Tech Blog

Szólj hozzá...

* A mezők kitöltése kötelező!

*

Top
Dear F1 Fan,

You can translate the blog content to the next languages.

If you can't find your language below, please send me an e-mail to the istvan.papp[at]formula1tech.hu ([at]=@). Thank you for your cooperation.

Have a good reading!

Bye,
István Papp

Translator


Kedves Látogató!

Iratkozz fel a Formula1Tech Blog blogértesítő szolgáltatására, és minden egyes új bejegyzést meg fogsz kapni az e-mail postafiókodba.

Ehhez nem kell mást tenned, csak kattints az alábbi nyomógombra, és töltsd ki a kezdő oldal alján található regisztrációs lapot.

Köszönettel,
Papp István

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Dear Visitor,

Please subscribe to the Formula1Tech Blog newsletter, and you will get every new post delivered to your Inbox.

Just click to the button below and fill the registration form at the bottom of the home page.

Thank you,
István Papp

Ajanlom figyelmedbe a korabbi bejegyzeseket:
Padlólemez (Red Bull Racing, Monacói Nagydíj, 2012)
Miért kérdéses az RB8 padlólemezének szabályossága?

Nem sokkal azt követően, hogy az FIA legutolsó vizsgálatával végleg szabályosnak minősítették a Mercedes csapat által kifejlesztett, oly sokat vitatott...

Fernando Alonso (Ferrari, Spanyol Nagydíj, 2012)
Teljesítményjavulásra számíthat a Ferrari a Shelltől

A Ferrari számára meglehetősen nagy a nyomás az idei évben, mind a csapatirányítás, mind pedig a szurkolók részéről, miután nem...

Mark Webber (Red Bull Racing, Monacói Nagydíj, 2012)
Gumi- és boxtaktika elemzés: Monacói Nagydíj (2012)

A Monacói Nagydíjra kidolgozásra kerülő versenystratégia összeállítása során figyelembe kellett venni, hogy a hercegség utcáin meglehetősen nehéz, csaknem szinte teljesen...

Close