Сцепление болида формулы один имеет очень малые размеры и малую инерционность.
Диаметр современного сцепления не превышает 100 мм а масса не дотягивает даже до 1 килограмма.
Самое интересное заключается в том, что в процессе гонки, сцепление для переключения передач не используется,
так как применяются бесступенчатые методы переключения, за счет точной синхронизации валов коробки передач и коленвала двигателя.
Сцепление нужно для старта болида с места, на старте гонки и при трогании с пит-стопов.
Малый диаметр и масса сцепления, отсутствие маховика, а так же малый диаметр коленвала,
наделяет силовой агрегат болида формулы один, исключительно малой инерционностью вращающихся масс.
Это полезное свойство, позволяет переключать передачи за несколько тысячных долей секунды, без потери мощности на валу, без ударных воздействий на трансмиссию, привода итд.
И самое главное, передачи можно переключать находясь непосредственно в повороте, не опасаясь срыва задней оси в занос, так как рывки при переключениях фактически отсутствуют.
Конструкция сцепления F1
Как же инженерам удалось создать столь малый и легкий элемент, как сцепление F1 и при этом позволяющий передавать столь большие усилия?
Естественно без применения дорогостоящих материалов и инженерной мысли, обойтись здесь не удалось.
Уменьшению диаметра способствовало внедрение многодисковой конструкции. Уже давным давно сцепление Формулы один имеет
4 рабочих и 5 ведомых дисков, рабочая поверхность которых изготовлена из легкого и износостойкого углеродно-керамического материала. Такие диски могут успешно работать при температурах до 900 градусов Цельсия.
Обойма сцепления выточена из высокопрочного титанового сплава. Титан как и диски, не боится высоких температур и обладает малым весом.
Лепестковая часть нажимной пружины изготовлена из углеродистой, пружинной, стали, легированной жаропрочными металлами.
Нажимная пружина может выдерживать повышение температуры до 400 градусов.
Выступающая часть крепежа (гайки и болты М4-М5) помимо своей непосредственной функции, стягивания всех частей сцепления,
может служить отправными точками для датчиков коленчатого вала, используемых для синхронизации валов при переключениях.
Более полное описание деталей сцепления формулы один
Хотя все детали сцепления F1 могут выдерживать довольно большие температуры, рабочая поверхность дисков сцепления редко поднимается выше 300 градусов.
Хорошему охлаждению способствует открытая, хорошо вентилируемая конструкция. Дизайн сцепления проработан так же как и вентилируемые тормозные диски.
Ведомые углеродные диски спроектированы с проточками исходящими лучами от центра. На высоких скоростях вращения, появляются значительные
центробежные силы, которые отбрасывают воздух от центра дисков, по канавкам, к внешнему краю. Осуществляя тем самым хорошее теплоотведение.
Пользоваться сцеплением должен исключительно пилот, какие либо автоматические системы старта болида формулы один запрещены правилами.
Для управления сцеплением используется подрулевой лепесток, который может быть настроен на несколько режимов, чтоб эффективно трогаться и избежать пробуксовки при этом.
На руле есть и второй лепесток управления сцеплением, который используется при возникновении заноса, для отключения двигателя от трансмиссии.
Передачи в ходе гонки переключаются с помощью электроники. С помощью датчиков положения коленвала и коробки, коленвал принимает обороты равные оборотам
вращения первичного вала КПП и передача в момент синхронизации шестерен внутри КПП, между вспышками в цилиндрах двигателя, мгновенно переключается, без потери момента и времени на переключения.
Сцепление имеет трехкратный запас по моменту который оно способно передать. Так например максимальный крутящий момент двигателя из за
больших рабочих оборотов редко превосходит показатель 350 н/м, тогда как сцепление может передавать более 900 н/м крутящего момента.
Запас по моменту, обеспечивает надежную работу сцепления и не допускает его пробуксовки на всех режимах работы болида.
Топливная эффективность двигателей F1 2014 года увеличилась на 35-40% по сравнению с прошлым сезоном
Сцепление болида формулы один имеет очень малые размеры и малую инерционность.
Диаметр современного сцепления не превышает 100 мм а масса не дотягивает даже до 1 килограмма.
Самое интересное заключается в том, что в процессе гонки, сцепление для переключения передач не используется,
так как применяются бесступенчатые методы переключения, за счет точной синхронизации валов коробки передач и коленвала двигателя.
Сцепление нужно для старта болида с места, на старте гонки и при трогании с пит-стопов.
