تأثير الارتفاع عن سطح البحر على سيارات الفورمولا 1

يُعد الارتفاع عن سطح البحر من العوامل المهمة التي يبحث فيها مهندسي الفرق في بطولة العالم للفورمولا 1 وذلك في سبيل ضبط السيارات بأفضل طريقة ممكنة للتعامل مع متطلبات الحلبات التي ترتفع بشكل كبير.

تحتل حلبة هيرمانوس رودريغيز المركز الأول في ترتيب الحلبات هذه ويبلغ ارتفاعها حوالي 2.2 كلم عن سطح البحر، وتأتي حلبتا إنترلاغوس البرازيلية وريد بُل رينغ النمساوية في المركزين الثاني والثالث بارتفاع يزيد عن الـ 700 متر.

بشكل عام، يشعر جميعنا باختلاف ضغط الهواء كلما ارتفعنا عن سطح البحر، وكذلك سيارات السباق، فهي تعاني من انخفاض كثافة الهواء بالطريقة نفسها. ولا يؤثر هذا الأمر على وحدات الطاقة أو تبريد السيارة، بل على العوامل الانسيابية وخاصة الارتكازية.

وحدات الطاقة: الشواحن التوربينية هي الحل!

كما نعلم أن محركات الاحتراق الداخلي تعتمد في عملها بشكل رئيسي على الهواء، وتحتاج الأوكسجين لإكمال عملية الاحتراق. ولكمية الأوكسجين هذه دورًا بالغ الأهمية في عمل المحركات. وكلما زاد الارتفاع عن سطح البحر كلما انخفضت كثافة الهواء وانخفضت نسبة الأوكسجين كذلك.

محركات سيارات الفورمولا 1 حساسة جدًا للهواء، هي قد تتأثر أيضًا بدرجات الحرارة، وهذا ما يفسر على سبيل المثال اختلاف توقيت اللفات بين التجارب الشتوية في حلبة برشلونة وفي الموسم لارتفاع درجة الحرارة.

وتُعتبر محركات التنفس الطبيعي هي الأكثر تأثرًا بالارتفاع عن سطح البحر، كلما زاد الارتفاع 100 متر انخفضت تأدية المحرك 1%، وهذا ما نلحظه في ريد بُل رينغ، حيث يتراجع مستوى هذا النوع من المحركات بحوالي 7%.

مع ذلك، وجدت الفرق الحل في الشواحن التوربينية، إذ يمكن لها أن تضغط كمية أكبر من الهواء وتجبرها على الدخول إلى غرف الاحتراق داخل المحرك، لكن يعني هذا يعني ضغطًا كبيرًا على الشواحن التوربينية في هذه الحلبات.

المعاناة مع التبريد

التبريد، عاملٌ آخر يأخذه المهندسون بالحسبان عند التسابق على حلبات مثل ريد بُل رينغ أو هيرمانوس رودريغيز. يشمل نظام التبريد عادة في سيارات الفورمولا 1 على فتحات لتبريد المكابح إضافة إلى تبريد المحرك وعلبة التروس، ويحتاج هذا النظام إلى كمية كبيرة من الهواء ليؤدي وظيفته بفعالية.

ومع الارتفاع عن سطح البحر، تنخفض كثافة الهواء وبالتالي كميته، لذلك تعمد الفرق إلى زيادة حجم فتحات التبريد للسماح بدخول كمية أكبر من الهواء لتبريد أجزاء السيارة المختلفة.

الارتكازية: ضحية أخرى!

تتأثر الارتكازية بشكل مباشر بالارتفاع عن سطح البحر، وبما أنها تنتج عن طريقة عمل قطع السيارة المختلفة وتأقلمها مع التيارات الهوائية، فكلما زاد الارتفاع انخفضت كثافة الهواء وبالتالي انخفضت الهواء.

لتجنب ذلك، يلجأ مهندسو الفرق لاستخدام أجنحة أمامية وخلفية أكبر، لمنح السيارة التوازن والحصول على استقرار مقبول عند المرور بالمنعطفات المتوسطة والعالية السرعة.

أخبار ذات صلة