Brzdový kanálek F1: Spolyká 420 litrů vzduchu za sekundu

Vzhledem k tomu, jak je u vozů formule 1 důležitá aerodynamika, se konstruktéři snaží využít kanálky i ke kontrole velice složitého proudění vzduchu kolem rotujícího kola. Což je důvod, proč můžete na vnější straně kanálků vídat velice často připevněny různé drobné přívěsky.

Platí v tomto případě „čím větší, tím lepší“?

Ani zdaleka. Pokud by šlo jen o vlastní chlazení brzd, nebyl by důvod mít kanálek, kterým by mohlo proudit více vzduchu, než kolik pak skutečně projde přes osu a otvory sloužící k chlazení brzdových disků. Je pravda, že část vzduchu směřuje přímo na povrch kotouče, ale celková konstrukce musí být každopádně v rovnováze.

Čím větší je brzdový kanálek, tím více přítlaku se ztratí. Z tohoto důvodu se závodní inženýři vždy snaží používat co možná nejmenší kanálky. Počítačové modelování aerodynamiky CFD nám umožnilo lépe pochopit celkový charakter proudění vzduchu sloužícího k chlazení brzd. V důsledku toho v několika posledních letech vzrostla účinnost brzdových kanálků. Přesto ale může nadále dojít ke ztrátě části přítlaku, pokud není podoba kanálku optimální.

Kromě toho se nesmí zapomínat ani na to, že karbonové brzdy se nesmějí nechat příliš vychladnout. V případě vozů formule 1 musí mít brzdy při prvním použití teplotu 450 °C. Pokud jsou chladnější, bude si pilot stěžovat, že nemají na začátku brzdění dostatečný záběr.

Co by se stalo s brzdami, pokud by neměly dostatečný brzdový kanálek?

Brzdy ve voze formule 1 jsou vyrobeny z látky označované jako karbon-karbon. Na rozdíl od materiálů z karbonových vláken, jež se používají při konstrukci šasi, se v případě karbon-karbonu jedná v podstatě o jednolitý pevný uhlík. Právě díky tomu dokáží brzdy vydržet velmi vysoké teploty – mnohem vyšší, než jakým by dokázal odolat jakýkoli polymer.

Ale i karbon-karbon má svá omezení. Pokud teplota brzd překročí 650 °C, začne prudce oxidovat. V případě, že dojde k oxidaci, dochází na brzdách k velice rychlé ztrátě materiálu. Vezmeme-li v úvahu, že maximální teplota brzd, jíž se na voze formule 1 dosahuje, bývá kolem 1200 °C, je zřejmé, že brzdy musí značnou dobu fungovat v této nebezpečné oxidační teplotní zóně.

Jsou-li pak brzdové kanálky příliš malé, doba, po niž jsou brzdy vystaveny teplotám vedoucím k oxidaci, dále narůstá, což může vést ke katastrofálnímu opotřebení.

Kolik vzduchu přivádí brzdový kanálek za sekundu?

Jedná se o obrovské množství. Přední brzdy odvádějí více práce než zadní. Vyžadují proto i intenzivnější chlazení. Při rychlosti 320 km/hod. spolyká přední kanálek ohromujících 400 litrů vzduchu za sekundu, což je 24 000 litrů za minutu. Z toho asi třetina projde přes brzdový kotouč. Zbytek slouží k chlazení povrchu.

Je obtížné si to představit, ale kdybychom hovořili o vodě, potřebovali bychom k zajištění přívodu stejného množství šest hasičských pump pracujících na plný výkon – a to mluvíme jen o jednom jediným brzdovém kanálku. Tento jediný brzdový kanálek ve skutečnosti odebírá skoro stejný objem vzduchu jako motor při 18 000 otáčkách za minutu.

Liší se velikost a tvar brzdových kanálků v jednotlivých závodech?

Požadavky kladené na brzdy se samozřejmě okruh od okruhu liší. Na tratích jako Montreal, kde dlouhé rovinky ústí do pomalých zatáček, musejí brzdy pohlcovat hodně energie. Tato energie se mění v teplo a k chlazení brzd jsou tudíž zapotřebí větší kanálky.

Opačný extrém je Silverstonu, kde pilot nemusí nikde ostře brzdit, což znamená, že se používají mnohem menší kanálky.

(F1 Racing)