Nastavení vozů formule-1

Osnova: I. Důvody správného nastavení vozu a vysvětlení pojmů přetáčivost a nedotáčivost
II. 1. Převodové poměry
2. Přítlačná síla
3. Vyvážení brzd
4. Výška nad povrchem
5. Pera a tlumiče
III. Obecně platné zásady

Vozy F1 musejí být na kvalifikaci i závod připraveny optimálně, aby stroj dosáhl na rovince nejvyšší možné rychlosti a v zatáčkách neměl tendenci přetáčet či nedotáčet se.
Přetáčivost je vlastnost vozidla reagovat v zatáčce na působící vnější síly beze změn polohy ovládacích prvků stáčením dovnitř zatáčky, tedy zmenšováním poloměru zatáčení daného natočením předních kol. Přetáčivé vozidlo vyžaduje menší natočení kol než odpovídá poloměru zatáčení, jízda s ním může být nestabilní. Přetáčivost je charakteristická pro vozy s motorem vzadu a pohonem zadních kol, dá se však kompenzovat konstrukčními zásahy do podvozku a optimalizací geometrie náprav a tím změnit na neutrální chování.
Nedotáčivost je vlastnost reagovat v zatáčce na působící vnější síly beze změn polohy ovládacích prvků stáčením v opačném smyslu. Tj. vybočováním přídě, tedy zvětšováním poloměru zatáčení daného natočením předních kol. Nedotáčivé vozidlo vyžaduje větší natočení kol než odpovídá poloměru zatáčení. Nedotáčivost je charakteristická pro vozy s předním pohonem, i ta se však dá kompenzovat konstrukčními zásahy do podvozku a optimalizací geometrie náprav, popř. pasivním nebo aktivním řízením zadních kol.
Jako první se na formuli seřizují převodové poměry. Sedmý (nejvyšší) stupeň se nastavuje podle nejvyšší rychlosti, které vůz dosáhne na nejdelší rovince. Naopak první se nastaví pro nejpomalejší zatáčku. Ostatní stupně jsou nastaveny rovnoměrně mezi těmito dvěma. Seřízení převodových poměrů je velmi důležité a má rozhodující vliv na chování vozu v zatáčkách a na rovině. Jezdci mají k dispozici několik typů převodů. Čím blíže jsou ozubená kola k sobě, tím kratší je čas nutný k přeřazení od nejnižšího stupně k nejvyššímu to jsou tzv. převody „krátké.“ Ty se používají na tratích, kde je málo rovinek a spousta vlásenek. To znamená tam, kde je nutná rychlá akcelerace. Naopak čím větší dráhu musí ozubená kola překonat, tím pomaleji lze přeřadit na vyšší stupně – takovýmto převodům se říká „dlouhé.“ Ty se kvůli velké rychlosti používají na okruzích s dlouhými rovinkami.
Rychlost vozu však ovlivňuje mnoho dalších faktorů. Jedním z hlavních je přítlačná síla. Jezdci se rozhodují pro malou, střední a velkou. Její velikost je ovlivňována trupem monopostu, koly a zadním spoilerem. Přední spoiler k ní nepřispívá, jak vyplývá z proudění vzduchu kolem vozu F1. Ten pouze udržuje aerodynamické vyvážení. Pokud je ovšem přední spoiler nastaven příliš vysoko, ovlivní proudění vzduchu kolem zadního a to neblaze přispívá ke stabilitě v zatáčkách.
Na trati, kde je mnoho rovinek, se použije malá přítlačnou síla. Naopak tam, kde převládají zákruty a vlásenky, se použije síla větší. Ke kompromisům dochází na okruzích, ve kterých je několik dlouhých rovinek, a zároveň i spousta táhlých zatáček. Pak je důležité, zda chce být jezdec rychlejší na rovinkách a nebo v zatáčkách.
Dalším faktorem ovlivňujícím rychlost, a to hlavně v zatáčkách, je vyvážení brzd. Vozy F1 mají těžiště nízko, těsně za řidičem. Pokud dojde při velké rychlosti k prudkému zabrždění, váha se přenese dopředu. Brzdy proto musí být vyvážené tak, aby respektovaly toto přenesení váhy při brždění. Vždy je lepší mít účinnější brzdy vpředu než vzadu.
Přítlačná síla a tím i rychlost závisí i na výšce monopostu nad povrchem. Čím níže je vůz při jízdě, tím je větší přítlačná síla. Důležité je, aby záď byla výše než předek, protože jinak by při vysokých rychlostech došlo ke katastrofě. Výška nad povrchem se nastavuje pro stojící vůz, jenomže ta se při jízdě mění díky hrbolům a přítlačné síle. Výška musí být taková, aby se spodní lišta nedotýkala země ani při smrštění per. Při jízdě by měl být optimální rozdíl ve výšce předku a zádě.
Pera a tlumiče se nastavují kvůli hladší jízdě přes hrboly. Měkčí přední pera se používají v případě, že se stroj na hrbolatém povrchu nedotáčí. Když se vůz na hrbolech přetáčí musí se změkčit pera zadní. Jenomže změkčení per může zapříčinit, dotyk s vozovkou. V tom případě se musí zvětšit výška nad povrchem nikoli nastavit tvrdší pera – ta by totiž znamenala velmi špatné chování monopostu na trati. Změkčení však vede k většímu přesunu váhy dopředu při brždění. Tím se mohou přední kola zablokovat a sníží se brzdný účinek. Konečné řešení tohoto problému spočívá v přenesení vyvážení brzd směrem dozadu. Na hladkých okruzích se používají tužší pera, čímž je umožněno snížit výšku, protože s měkkými pery musí být vůz poměrně vysoko nad povrchem. Tužší pera způsobují menší pohyb závěsů, menší pohyb závěsů umožňuje snížit výšku a menší výška nad povrchem zvýší přítlačnou sílu. Ovšem příliš tuhá zadní pera mohou snížit hnací sílu. Jezdec je tedy nucen ke značným kompromisům.
Správným nastavením tlumičů se mohou zlepšit jízdní vlastnosti na hrbolech. Nastavení tlumičů pomáhá udržet pneumatiky na dráze. O tlumičích platí to samé, co o perech. Při přetáčení se musí změkčit tlumiče zadní, zatímco při nedotáčení přední. S příliš měkkými tlumiči se však vůz špatně ovládá. Tlumiče u vozů F1 jsou konstruovány tak, aby měli jinou tuhost při pohybu kola vzhůru a proti vozu (náraz) a při pohybu dolů a od vozu (odskok). Nastavení tlumičů pro náraz slouží k hladší jízdě na hrbolatém povrchu a nastavení pro odskok k lepšímu vyrovnání vozu při vjezdu a výjezdu ze zatáček. Nastavení pro odskok bývá obvykle ze 2/3 nastaveno pro náraz. Proto i když při vjezdu do zatáčky je vnitřní strana v odskoku a vnější v nárazu, je při nárazu tlumení dominantní. Tlumiče je možné nastavit jak pro náraz, tak pro odskok při vysokých a nízkých rychlostech. Nastavení pro nízké rychlosti ovlivňuje ovládání vozu a nastavení pro vysoké rychlosti umožňuje přesněji doladit účinek tlumičů na hrbolech.
Každý okruh je jiný, takže jezdci pokaždé musí hledat jinou kombinaci přítlačné síly, převodových poměrů a vyvážení brzd. Obecně platí, že změna jedné části stroje ovlivní část úplně jinou.