Крепление головки двигателя формулы один

Шпильки крепления головок двигателей в формуле один, несомненно являются одними из самых ответственных деталей, так как для уплотнения стыка в двигателе, имеющем до 400 лошадиных сил с литра рабочего объема, работающего при этом около 3 часов практически на полном дросселе, малейший дефект металла или микротрещина может привести к отказу силового агрегата и выходу болида из гонки. Тем более, что за все время проведения королевских гонок было большое количество таких случаев.

Конструкция шпилек головки блока F1
В конструкции двигателей формулы один болтовое соединение головок блока с блоком цилиндров давно не используется, так как более предпочтительным и надежным считается соединение с предварительно ввернутой в блок шпилькой. Шпилечное соединение позволяет меньше искажать геометрию цилиндров при затяжке головки, о обладает большей нагрузочной способностью и надежностью при прочих равных условиях.




Глядя на фото видно что шпилька имеет широкую резьбовую часть и тонкое тело стержня. Такая конструкция позволяет равномерно распределить нагрузочную способность по всей длине крепежа и используется в формуле один повсеместно. В обычном болте или шпильке постоянного диаметра, слабым местом является зона резьбы, так как внутри витка резьбы диаметр меньше чем стержень, плюс из за резких углов присутствуют значительные концентрации напряжений, что еще больше ослабляет резьбовую часть относительно стержня. В шпильках формулы один изображенных на фото, тело стержня имеет меньший диаметр, чем внутренний диаметр резьбы, но в целом крепеж спроектирован настолько равномерно, что нельзя предположить в каком месте он может разорваться. Плавные переходы от резьбы к стержню уменьшают концентрации напряжений в этих местах. Поясок большого диаметра является центрирующим элементом, помогающим крепежу оставаться в центре при затяжке головки блока. Шпильки для обычных двигателей также достаточно надежны, но имеют в сравнении в формулой один много лишнего металла, который не работает, а является лишь дополнительным балластом.


Практически весь крепеж и шпильки крепления ГБЦ к блоку не исключение, изготовляют из титановых сплавов, обладающих большей нагрузочной способностью и выносливостью при меньшем весе. Примерная стоимость шпилек крепления головки к блоку 100 евро +/- 50 евро.