Температура шин – один из ключевых параметров оптимальной работы машин Формулы 1. Конструкторы заранее получают спецификации резины и контрольные образцы от поставщиков, решая непростую задачу по поиску компромисса – с одной стороны нужно избежать чрезмерного износа шин на дистанции, «беречь резину», с другой – именно нагрузка на шины позволяет вывести их в рабочий диапазон эффективных температур.
Диапазон этот у сликов Bridgestone, которые используются командами в этом году, весьма узкий. Средняя рабочая температура четырех составов +80С, отклонение на десять градусов в меньшую сторону резко ухудшает сцепление с асфальтом, в большую – приводит к гранулированию и быстрому износу.
Машина, которая бережно использует резину, эффективна на горячем асфальте с температурой в +40...52С, прохладная погода лучше подходит машинам, агрессивно использующим шины. Если прибавить к этому уравнению влияние абразивных характеристик асфальта, становится очевидно, что решить его весьма непросто.
В этом году работу команд осложнило решение FIA о сохранении прошлогодних габаритных размеров шин. Под эти размеры команды разработали новые машины, но на первых тестах сликов выявилась серьёзная проблема – передние колеса обеспечивали лучший контакт с трассой, чем ведущие задние, что не только провоцировало сильную избыточную поворачиваемость, но и приводило к разной скорости прогрева. В 2010-м инженеры Bridgestone планируют решить эту проблему уменьшением ширины передних шин.
Результаты выступления команды на Гран При во многом зависят от эффективной работы с шинами во время пятничных свободных заездов. Мы часто слышим о том, что в пятницу команды сравнивают эффективность двух составов на дистанции – эта информация становится одним из базисных факторов при настройке машины.
Гонщики проезжают серию кругов на каждом составе, температура асфальта и его абразивность известны, поэтому можно внести коррективы в настройки аэродинамики и подвески, чуть больше прижав машину, если шины прогреваются слишком долго, потеряв при этом в максимальной скорости, но выиграв в сцеплении с асфальтом, или наоборот – немного ослабить прижим, если резина сильно изнашивается. Проверяются характеристики обоих составов, при этом тот, который в данной ситуации более эффективен, используется в качестве базового на дистанции гонки.
Для оперативного контроля над температурой шин, многие команды используют беспроводные датчики BERU f1systems, или самостоятельные разработки на их основе. Датчик, размером с зажигалку и весом 35 грамм, крепится с внутренней стороны вентиля, или размещается внутри колёсного диска.
Несколько лет назад инженерам было достаточно знать температуру воздуха внутри шины, но сейчас этой информации мало. Температура воздуха зависит от множества факторов – торможений, тепловой ёмкости колесного диска, к тому же этот параметр меняется значительно медленнее, чем температура резины, не позволяя отследить процессы в динамике.
Инженерам BERU f1systems удалось решить эту задачу, разработав несколько инновационных решений, позволяющих не только точно измерять температуру слоя резины, но и «виртуальную глубину» такого измерения. Несколько раз в секунду собранная информация передаётся датчиком и принимается передней и задней антеннами машины, подключенными к электронике ECU. После этого данные о температуре и давлении доступны команде при передаче телеметрии…