Как это работает: Гидравлика в Формуле 1

Отказ гидравлики часто упоминается в качестве причины схода в Формуле 1. Многие ключевые системы современных машин управляются с помощью гидравлических приводов – коробка передач, дифференциал, усилитель руля, сцепление, педали газа и тормоза. На страницах F1Racing бывший технический директор команд Формулы 1, а сегодня – консультант Marussia F1 Team Пэт Симондс рассказал о работе систем…

Гидравлическая система машины состоит из насоса, который приводится в действие энергией двигателя. Обычного резервуара для гидравлической жидкости на машинах Формулы 1 нет, используются специальные аккумуляторы низкого и высокого давления, позволяющие с помощью управляемых электроникой клапанов, почти мгновенно произвести нужное действие.

Давление в гидравлической системе достигает 220 бар. Насос способен перекачивать около 16 литров гидравлической жидкости в минуту, отбирая у двигателя всего 10 л/с. При этом, когда необходимое давление достигнуто, насос автоматически отключается, что позволяет увеличить мощность двигателя и снизить потребление топлива.

Гидравлическая система работает по командам унифицированного электронного блока ECU, посылающего сигналы исполнительным клапанам. К примеру, когда гонщик тянет на себя подрулевой переключатель передач, он посылает электрический сигнал в ECU. Руководствуясь заложенной программой, система переключает гидравлические клапаны коробки.

Самая сложная деталь – эффективный гидравлический насос, построенный на основе механизма планшайба-стержни, и преобразующий вращение вала в возвратно-поступательное движение стержней.

Не менее сложная конструкция и у исполнительных клапанов – при весе всего в 92 грамма они способны выдерживать огромное давление и произвести переключение всего за 2.8 миллисекунды.

Высокое давление часто и становится причиной отказов. В прежние годы проблем было множество, одна из них – возникновение статического электричества за счёт передачи гидравлической жидкости по пластиковым трубкам. Электрические разряды на металлические элементы машины приводили к микроповреждениям трубок и потере давления. Выявить эту проблему было крайне непросто, но сейчас она решена с помощью трубок с внутренним проводящим слоем.

Гидравлическая система требует большого внимания и аккуратности. Достаточно сказать, что она собирается в специальной комнате, позволяющей избежать попадания даже минимального количества пыли, а гидравлическая жидкость фильтруется для удаления посторонних включений, больших трёх тысячных миллиметра.