Podrobný pohled na letošní změny technických pravidel

Podrobnější pohled na změny technických pravidel, které nás čekají od letošní sezóny. Nejvýraznější bude v oblasti výfuků.

Uběhly už dva roky od poslední rozsáhlé změny technických pravidel a my stojíme na prahu nové sezóny, která by se měla na poli techniky nést spíše v duchu stability. Soubor nových pravidel tentokrát přináší skutečně jen minimum poměrně nenápadných změn.

Dvě až tři koncovky výfukového potrubí

Pravděpodobně jedinou změnou, kterou na první pohled zaregistruje každý, je přidání další koncovky nebo dvojice koncovek výfuku v zadní části vozu.

Pravidla totiž nově vyžadují, aby potrubí obtokového ventilu neústilo do hlavní koncovky výfuku připojené k turbíně, ale aby se osamostatnilo.

Klepněte pro větší obrázekŽlutá barva zvýrazňuje koncovky výfukového potrubí – po stranách hlavní koncovky výfuku je dvojice koncovek potrubí obtokového ventilu

Obtokový ventil (z angl. Wastegate) je běžnou součástí výfukového potrubí turbomotorů. Nachází se před samotnou turbínou a jak jeho název napovídá, umožňuje výfukovým plynům turbínu obejít a uniknout potrubím ven. Uplatní se tedy v situacích, kdy je tlak výfukových plynů natolik silný, že by mohlo hrozit poškození turbíny jejím nadměrným roztočením – obtokový ventil tento tlak uvolní.

Pohonné jednotky v F1 sice na regulaci otáček turbíny využívají primárně motor-generátor připojený k turbíně (MGU-H), ale občas je potřeba využít i obtokový ventil – například tehdy, pokud je baterie plně nabitá a MGU-H již nemůže více přebytečné energie dodávat ani druhému elektromotoru (MGU-K), protože ten pracuje na plný výkon.

Motivem této změny pravidel a tedy důvodem pro rozdělení hlavní koncovky výfuku a potrubí obtokového ventilu je snaha zavděčit se kritikům zvuku současných pohonných jednotek. Měl by se tím zajistit hlučnější a agresivnější zvukový projev monopostů. Je sice pravda, že obtokový ventil se otvírá jen velmi sporadicky, ale byla by chyba domnívat se, že ke zlepšení zvuku výrazněji nepřispěje.

Klepněte pro větší obrázekToro Rosso STR10 – všimněte si šipky, která ukazuje na potrubí obtokového ventilu ústící do hlavní koncovky výfuku

„Momentálně tam máme potrubí, propojující obtokový ventil s hlavní koncovkou výfuku, které v podstatě funguje jako [Helmholtzův] rezonátor. To znamená, že když je obtokový ventil uzavřen, toto potrubí funguje jako tlumič výfuku. Pokud se ho zbavíme, bude to o něco hlučnější. Z pohledu toho, co budeme vnímat, se zavřeným obtokovým ventilem by měl být motor o 14 % hlučnější. S otevřeným obtokovým ventilem by měl být o 20 až 25 % hlučnější. To už je poměrně významné,“ nechal se slyšet technický ředitel Williamsu Pat Symonds.

Technické novinky na Facebooku techF1LES

Nové koncovky výfukového potrubí budou v průměru podstatně menší (zhruba poloviční) ve srovnání s hlavní koncovkou výfuku. Co se týče jejich umístění, budou sdílet společný prostor, který už je vymezen pro hlavní koncovku a budou pro ně platit prakticky stejné předpisy, takže jakékoliv jejich kreativní využití pro aerodynamické účely je velmi omezené.

Týmy ale přesto přišly s něčím zajímavým. Existující mezeru v pravidlech a skutečnost, že obtokový ventil umí ovládat prostřednictvím řídící jednotky, chtěli využít ve svůj prospěch tak, že by znovu zavedly zařízení na redukci aerodynamického odporu podobné systémem F-potrubí.

F-potrubí, jejichž průkopníkem byl v roce 2010 McLaren, umožňovaly snížit aerodynamický odpor zadního křídla přesměrováním toku vzduchu obtékajícího křídlo prostřednictvím soustavy potrubí a aktivního prvku – tzv. tekutinového spínače – ovládaného jezdcem.

Po zákazu tohoto řešení začal Lotus (a později i některé další týmy) zkoumat pasivní alternativu, která by na ovládání tekutinového spínače využívala například tlak vzduchu v airboxu. Více než dva roky výzkumu však nikam nevedly. Pasivní zařízení ke snížení aerodynamického odporu nenašlo své uplatnění.

Klepněte pro větší obrázekLotus E21 s pasivním zařízením pro snížení aerodynamického odporu

Nová pravidla pro sezónu 2016 ale nechtěně dala týmům do rukou opět aktivní prvek, kterým by bylo možné velmi jednoduše a přesně ovládat tekutinový spínač.

Stačilo by na to využít jedno potrubí obtokového ventilu. Ten je ovládán řídící jednotkou, přičemž by byl nastaven tak, aby se otevíral při rychlosti, ve které týmy potřebují snížit odpor zadního křídla.

Potrubí obtokového ventilu by samozřejmě muselo být nějakým způsobem propojené s tekutinovým spínačem tak, aby proud výfukových plynů způsobil „přepnutí“ toku vzduchu stejně jako to v případě F-potrubí dělal pilot vlastním tělem.

Jeden z týmů se právě na posouzení legality takového řešení zeptal přímo Charlieho Whitinga. Podle jeho názoru je toto řešení v rozporu s článkem 3.15 Technických pravidel, který hovoří o zákazu pohyblivých aerodynamických zařízení. Jak je v podobných případech standardním postupem, Whiting vydal a rozeslal všem týmům technickou normu, která takové řešení v praxi zakazuje.

Zlepšení ochrany hlavy

V neustálé honbě za zvyšováním bezpečnostních standardů a zlepšováním ochrany hlavy pilota se letos nepatrně zvětšuje plocha bočních opěrek hlavy z původních 33 000 mm2 na 35 750 mm2.

Všimli byste si to ale asi jen po jejich důkladném přeměření, protože tato změna se projeví na navýšení bočních opěrek jen o zhruba 2 centimetry. V praxi tato změna nebude mít výraznější účinek ani na vizuální, ani na výkonnostní stránku vozidel.

Klepněte pro větší obrázekŽlutá barva zvýrazňuje boční opěrky hlavy

Dramatičtější změny se odehrají pod povrchem. Boční opěrky hlavy musí totiž nově ustát zpřísněný zátěžový test, který se v současnosti provádí při zatížení silou 50 kN oproti loňským 15 kN.

Jinými slovy, opěrky musí obstát nápor dodatečných 3 569 kg a přitom se nesmí prohnout ani o milimetr, zatímco loni při výrazně nižším zatížení byl akceptován průhyb až do 5 mm.

Rozšířený bude i systém „černé skříňky“ označovaný také jako ADR, který bude kromě obvyklých informací o nehodě získávat navíc i záznam z vysokorychlostní kamery zaostřené na hlavu jezdce a akcelerometrů zabudovaných v pilotových sluchátkách.

Standardní telemetrie

Podle článku 8.5.1 Technických pravidel nyní „všechna vozidla musí být vybavena telemetrickým systémem, který byl vyroben dodavatelem určeným Mezinárodní automobilovou federací (FIA) podle normy stanovené Mezinárodní automobilovou federací (FIA).“

Tento krok by měl jednak pomoci snížit náklady na pořízení telemetrických systémů a jednak by měl umožnit FIA lepší kontrolu nad jednotlivými dynamickými parametry vozidel.

Řekněme, že v kontextu loňských nepříjemností s měřením tlaku v pneumatikách před startem závodu, může tato standardizace významně zjednodušit monitorování tlaku pneumatik a to nejen před startem, ale také v průběhu celého závodu.

Aerodynamické testování

Následující změny sice nejsou součástí technických pravidel, ale sportovních pravidel, avšak budeme o nich hovořit, protože mají dopad na aerodynamický vývoj.

Poměrně výrazná změna se bude nově týkat omezení CFD simulací. Zatímco loni se toto omezení týkalo jen simulací s kompletním modelem auta, nyní omezení platí pro jakoukoli podobu auta nebo kteroukoli jeho součástku. Výjimkou i nadále zůstávají jen motorové simulace, tedy například simulace proudění tekutin v chladicím a mazacím systému motoru, proudění směsi paliva a vzduchu, simulace spalovacího procesu a podobně.

Při testování v aerodynamickém tunelu se zase budou muset před každým spuštěním vyhotovit dvě digitální fotografie s časovou značkou, na kterých bude kromě přesného času vidět i kompletní testovaný model. Tyto fotky budou přiloženy k ostatním materiálům, které mají týmy povinnost pravidelně odesílat technickému oddělení FIA.

Volnější vývoj pohonné jednotky

Pohonná jednotka je pro účely „žetonového systému“ rozdělena na 42 různých oblastí, které jsou podle důležitosti ohodnoceny jedním až třemi žetony, přičemž jejich celkový součet má hodnotu 66 žetonů.

Týmy mají na sezónu k dispozici určitý omezený počet vývojových žetonů, které mohou utrácet na vylepšení. Každoročně se počty využitelných žetonů snižují a naopak, zvyšuje se počet oblastí, jejichž vývoj je zmrazen.

FIA pro tento rok přišla s ústupkem, když zachovala stejný stav jako před rokem – nezmrazily se žádné další komponenty a ani se nesnížil počet využitelných žetonů. Týmy mají tedy k dispozici ne 25, ale až 32 žetonů, což pokrývá 48% součástí pohonné jednotky. Samozřejmě zůstává zachován i vývoj v průběhu sezóny.

Nadpis „volnější vývoj pohonné jednotky“ je tedy třeba brát z toho pohledu, že je volnější v porovnání s původními plány, které byly schváleny již v roce 2013. V praxi se ale žádná změna oproti minulému roku nekoná.

Tato stále poměrně velká svoboda dává motorářům Hondy i Renaultu naději dotáhnout ztrátu na vedoucí duo Mercedesu a Ferrari. Právě druhý jmenovaný tým je důkazem toho, že udělat v průběhu zimní přestávky velký pokrok a vrátit se zpět do hry není vůbec nemožné.

Také jim může výrazně pomoci rozšíření kalendáře velkých cen na 21, protože tím se automaticky navyšuje počet využitelných pohonných jednotek pro jezdce na sezónu ze čtyř na pět a tedy nezanedbatelně se snižují nároky na jejich životnost. Samozřejmě se tak podle pravidel stane jen za předpokladu, že na čísle 21 závodů budeme ještě v termínu první velké ceny (tedy GP Austrálie).

Zapracování technických norem do pravidel

V úvodu článku jsme již technickou normu zmínili, o co tedy vlastně jde? Technické normy v průběhu roku vydává šéf technického oddělení FIA Charlie Whiting v podobě neveřejné korespondence adresované týmům F1.

Účelem technické normy je zpravidla upřesnění výkladu technických pravidel nebo poskytnutí názoru v určité konkrétní otázce, neboť pravidla ne vždy hovoří zcela jasně.

Norma se tedy vždy opírá o platná pravidla. Sice není závazná tak, jako samotná pravidla, ale týmy ji obvykle respektují stejně jako pravidla, i když se objevily zřídka i opačné případy.

Během sezóny z různých důvodů vznikne celá řada norem, které se později mohou zapracovat i do samotných pravidel.

Letos se tímto způsobem do pravidel dostala například technická norma vydána 15. března 2015, která byla později doplněna o další technickou normu vydanou 9. května.

FIA měla tehdy totiž podezření, že týmy dokáží překročit maximální povolený průtok paliva za bodem měření. Proto byla zavedena dodatečná opatření, které umožňovaly měřit tlak paliva na více místech palivového systému.

Nová technická pravidla nyní říkají, že kromě samotného průtokoměru musí být v palivovém systému „také namontované homologované senzory, které přímo měří tlak a teplotu paliva dodávaného do vstřikovačů, a jejich signály musí být dostupné pro datovou sběrnici FIA.“

Samozřejmě se dostala do pravidel i mnohá další upřesnění týkající se ať už aerodynamických prvků v okolí kokpitu, krytu DRS aktuátoru, nosníků zadního křídla, úchytů TV kamer nebo i hřídele turbodmychadla.

Foto: Getty Images / Charles Coates

Diskuze (23) Další článek: Nejlepší auta v historii formule 1
15:33 | Takhle si McLaren představuje F1 budoucnosti odkaz
22. ledna | Zdá se, že Ticktum má smůlu. Účastní se zimní asijské F3, ale body za super licenci podle Autosportu nedostane. FIA totiž požaduje, aby měla série alespoň 5 závodů a tato má jen 3.
22. ledna | Kuan-jü Čou bude vedle závodění ve F2 pracovat jako vývojový jezdec Renaultu. Čínský závodním prošel Jezdeckou akademií Ferrari.
21. ledna | HWA bude spolupracovat ve F2 s týmem Arden. Šance pro juniory Mercedesu...