Formula 1 Araçlarının Yapısı

Posted by Power and Energy Society on 3/17/2021

Formula 1 otomobil yarışlarının en yüksek düzeyini oluşturan yarışlardır. Başlangıcı 1920 ve 1930’lardaki Avrupa Grand Prix motor yarışlarına dayanır. Formula 1 yarışları dünyada belli yerlerde bulunan Grand Prix pistlerinde gerçekleşir ve F1 arabaları bu pistlere uygun üretilir.

Formula 1’in en dikkat çekici özelliği yarış arabalarıdır. F1 arabalarının yapımında hafiflik ve güvenlik gibi etkenler dikkate alınır. Gövdesi ve kanatları havayı üstten aşındırarak aracı bastırmak ve yola yapıştırmak amacıyla aerodinamik olarak tasarlanmıştır ve hava direncini azaltmayı amaçlar. Aerodinamik üretimi sayesinde gerekli açı ve hız sağlanırsa F1 arabaları ters yani baş aşağı gidebilir. Geniş tabanlı ve büyük lastikleri yüksek hızda kuru yeri kusursuzca kavrar. Üst düzey teknoloji ve detaylı yapım gerektiren bu arabaların maliyetleri 7 milyon dolardan başlar.

Formula 1 araçlarının bu kadar üst düzeye çıkmasını sağlayan etken motorlarıdır. F1 motorlarında dayanıklılıktan öte verim ve hız ön plandadır. Bu nedenle F1 motorları en fazla 5 yarışa dayanabilmektedir. Normal bir araba motoru 4 aşamalı çalışır: emme-hava girişi, sıkıştırma, yanma, egzoz. F1 arabalarının motorları temel olarak bu şekilde çalışmaktadır. Eklenen ve geliştirilen parçalar ile F1 motorlarının performansı daha da artmaktadır.

Teknik olarak baktığımızda motor yerine güç ünitesi deriz. Bu güç ünitesi birçok parçadan oluşur. Ve bu parçalardan en önemlisi içten yanmalı motor bölümüdür. Bu bölümde yanma olayı gerçekleşir. Yanma olayı F1 motorlarında performansı arttıran en önemli bölümdür. İçten yanmalı motor bölümünde 1.6 litre, 90° açıda bulunan V6 yani 6 silindirli bir motor vardır. 1.6 litre motor hacmi ve 6 silindir genellikle yüksek performans araçlarda kullanılır. Normalden farklı olarak motor üretici firmalar özellikle silindir malzemesi olarak yakıtın moleküler yapısına en benzer maddeler kullanır. Bu da yanma sırasında oluşan basıncı en yükseğe çıkarmak amaçlıdır.

Somut olarak açıklamak gerekirse yanma sırasında silindir başına 4 fil basıncı yaratan bir basınç ortaya çıkıyor. Ayrıca yakıta uygun silindir kullanımı verimin artması sağlanmaktadır. Normal arabalarda verim %30 iken F1’de bu oran %50’ye çıkmaktadır. Yanma olayı aslında normal araba motorlarından çok büyük sayılarla gerçekleşiyor. Örnek olarak yanma sırasında silindirin maksimum sıcaklığı güneşin yüzey sıcaklığının yarısı olan 2750 °C oluyor. Yanma sırasında oluşan egzoz gazı turbo bölümüne geçer. F1’de tek bir turbo bulunmaktadır. Turbo dakikada 100.000 devir yapmaktadır. Güçlü turbosu sayesinde F1 arabaları 4 saniyede 200 km hıza ulaşmaktadır. Normalden farklı olarak bu arabalarda hava kabı bulunur. Hava bu kapta toplanır ve silindirlere oradan çekilir. Bu hava kabının amacı silindirlere homojen hava dağılımı ve hava akışının kontrol edilmesidir.

 

F1 Motorları

F1 motorları hibrittir. Yani motor bölümüne ek olarak ERS de- nilen elektronik bölüm vardır. Energy Recovery Systems ( Enerji geri kazanım sistemi) yani ERS, atık ısı ve kinetik enerjiyi depolar ve ardından arabayı hareket ettirmek için kullanır. ERS’de iki önemli kısım bulunur: MGU H (heat) ve MGU K (kinetic). MGU H egzoz gazlarından çıkan ısıyı elektrik enerjisine çevirir. 

 

Ayşenur Eğri

Kaynakça:

[1] https://www.formula1.com/en/championship/inside-f1/ glossary.html#:~:text=Energy%20Recovery%20Sys- tems%2C%20or%20ERS,(from%20the%20braking%20 system)