Pondělí 5. prosince 2022, svátek má Jitka
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 5. prosince 2022 Jitka

Difuzor dnes rozhoduje závody F1. Měla ho ale už Škoda 120

  12:00
Ve formuli 1 se difuzor stal tématem číslo jedna. Sedm týmů si stěžovalo na tvarování vozů stájí Brawn GP, Williams a Toyota, které si pravidla vyložily důvtipněji než soupeři. Neobvyklé řešení jim přináší výrazné výhody. Ani se nechce věřit, co všechno může jedna technická vychytávka způsobit.

Jenson Button, Brawn GP - Jenson Button s vozem Brawn GP vyjíždí z boxů - pod zadním světlem je vidět kontroverzní difuzor. | foto: ČTK

Konstrukce difuzoru v zadní části monopostu se výrazně liší od řešení, které původně zamýšlela pravidla a které použily ostatní týmy.

infografika: difuzor formule 1

Difuzor měla i stodvacítka

Slovník cizích slov zná dva výklady difuzoru. První je vcelku jednoduchý: difuzor = rozptylovač. Druhá definice napoví víc. Podle ní je difuzor "trubice, kanál s plynule se zvětšujícím průřezem ve směru toku tekutiny".

Prvnímu výkladu vyhovuje mezi motoristy asi nejznámější aplikace difuzoru, v karburátoru, který měla auta ještě tak před dvaceti, pětadvaceti lety. Karburátor měla i nesmrtelná Škoda 120. Difuzor v karburátoru funguje tak, že umožňuje rozptýlení paliva v proudu vzduchu. Pro rýpaly dodejme, že samotné provedení tohoto kanálu může vyhovovat i druhé definici.

Pro pochopení funkce difuzoru je třeba trocha znalostí fyziky: difuzor v karburátoru využívá takzvaného Venturiho efektu, kdy je statický tlak v proudu vzduchu nižší než v nehybném okolí. Vzniká tak vlastně podtlak, který umožní tekutinu z okolí do proudu přisávat.

Aby se podvozek přisál

Venturiho efektu se ale využívá i v celkové konstrukci automobilu. Vzduch, který je přisáván pod podlahu vozu, se zde urychluje. Podle Bernoulliho rovnice, o níž jsme slyšeli ve fyzice na základní škole, má rychle proudící vzduch pod podlahou nižší tlak než je tlak okolní. Na automobil je tak vytvářena síla tlačící auto k vozovce (přítlak).

Tohoto efektu využívají i vozy Formule 1. Ty se navíc snaží jeho vliv maximalizovat. Říká se, že aerodynamika podvozku vytváří asi 40 procent celkového přítlaku monopostu.

Důležitým prvkem, který k vytváření přítlaku přispívá, je právě difuzor. Je to speciálně tvarovaná část naspodu zádi vozu. Difuzor je tedy vlastně směrem k zádi vozu se rozšiřující kanál. Přitom nemusí být zespodu uzavřený, jeho spodní část tvoří samotná vozovka.

Vzduch se v rozšiřujícím se difuzoru postupně zpomaluje, čímž opět narůstá jeho statický tlak. Může se tak zdát, že difuzor vlastně k celkové tvorbě přítlaku na automobil nijak nepřispívá. Naopak, že má spíše negativní účinek.

Jenže je to naopak. Difuzor má totiž za úkol zpomalit urychlený vzduch pod vozem zpět na rychlosti blízké okolnímu proudění. Díky tomu se pak vzduch přicházející zpod podvozku snáze mísí se vzduchem v úplavu (rozvířeném vzduchu) za autem. Hranice, na které se oba proudy mísí, je méně turbulentní.

To má dva praktické důsledky: difuzor tak usnadňuje proudění vzduchu pod vozem, a i když je umístěn až v zadní části vozu, usměrňuje proud vzduchu pod vozem prakticky v celé délce. Bez difuzoru by se urychlený vzduch z pod vozu snažil díky své vlastní rychlosti neřízeně "cpát ven". To by negativně ovlivnilo odpor vzduchu celého vozu a snížilo přítlak. Difuzor odpor vzduchu snižuje a napomáhá rychlému a usměrněnému proudění vzduchu pod vozem. Což přítlak právě zvyšuje.

Co říkají pravidla F1

Proč se formulové týmy hádají? Podstatu musíme hledat v nových pravidlech. Ta měla původně za cíl omezit konstruktérům možnosti různorodé konstrukce difuzorů.

Podle FIA (Mezinárodní automobilové federace) se až donedávna používané difuzory soustředily na usměrňování proudů vzduchu pod a kolem vozu, ale na výstupu z difuzoru bylo proudění příliš turbulentní. To znesnadňovalo předjíždění, protože v turbulentním proudu vzduchu ztrácí přední přítlačné křídlo formule, která chce předjíždět, přítlak. Především v rychle projížděných zatáčkách měl pronásledující vůz velké problémy udržet stabilitu za vozem těsně před sebou.

Nová pravidla, stejně jako ta minulá sice o žádném difuzoru konkrétně nemluví, ale výrazně upravují to, jaké prvky smějí být kde a v jakém prostoru použity. Respektive kam nesmějí prvky kapotáže zasahovat.

Letošní a loňská konstrukce difuzoru monopostu F1

Díky tomu vznikl pro difuzory poměrně přesně definovaný prostor. Oproti starším monopostům se difuzor posunul dozadu a prakticky v celé své šířce má nově výšku 175 mm. Difuzory se tak oproti dřívějšku prodloužily a zvětšil se jejich průřez na výstupu. To má za následek výraznější zpomalení proudu vzduchu a zjednodušená konstrukce brání turbulencím.

Podle výkladu FIA se tím snižuje vliv difuzoru na generování přítlaku a zároveň to pomáhá uklidnit proudění za vozem. Monopost je tak v zatáčkách pomalejší a za ním jedoucí jezdec může lépe udržet kontrolu nad svým vozem. Jenže tak jednoduché to není.

Difuzor monopostu McLaren

Difuzor monopostu McLaren. Je příkladem konstrukce, kterou původně zamýšlela pravidla.

Difuzor u monopostu formule 1 je totiž velmi složité zařízení. U starších monopostů mohla jeho odlišná konstrukce výrazněji ovlivňovat proudění pod vozem. Podlaha totiž není zcela rovná a navíc má i relativně nepravidelný půdorys. Proto vlastně najdeme v proudění pod monopostem několik různých a různě rychlých proudů vzduchu.

Starší difuzory tyto proudy sbíraly do oddělených kanálů, které měly různý průřez, čímž se snažily zpomalit jednotlivé proudy na výstupu na zhruba stejnou rychlost. Tím se ustálilo proudění pod vozem a zvýšil se výsledný přítlak. Aerodynamika vozu formule 1 je ale tak ošemetná, že difuzor má vliv i na to, jak bude proudit vzduch okolo zadního přítlačného křídla.

Difuzor monopostu Brawn GP

Sporný difuzor monopostu Brawn GP

Nedotknutelná zóna uprostřed

Difuzory podle současných předpisů odlišné nakládání s jednotlivými proudy vzduchu nedovolují, takže samotné proudění pod vozem je turbulentnější a tím se snižuje přítlak. Bezpochyby také současná konstrukce omezuje vliv na proudění kolem zadního křídla monopostu.

Týmy Brawn GP, Toyota a Williams ale přišly na kličku v pravidlech, která jim umožnila toto řešení obejít. Pravidla FIA totiž konstruktérům umožňují v prostoru kolem podélné osy vozu trochu popustit uzdu fantazie.

Tato oblast "bez omezení" je široká 150 mm a tvarování karoserie zde může být různorodé. Konstruktéři tří stájí přišli s řešením, kdy tvarování difuzoru je vyřešeno tak, že vlastně vzniká jakési jeho druhé patro. Tím získali možnost dodatečně regulovat proudění vzduchu a to jim přináší výhody.

Získali tak menší výsledný odpor vzduchu, větší přítlak díky přísavnému efektu podvozku a optimalizované proudění vzduchu přes zadní křídlo. Navíc prý za jejich difuzory vznikají větší turbulence, což znesnadňuje jízdu v závěsu za vozem a tím pádem znesnadňuje předjíždění.

Difuzor monopostu Toyota

Sporný difuzor monopostu Toyota

Sedm týmů soupeřů považuje toto řešení za obcházení pravidel, které měly právě takovým složitým řešením zabránit. Odvolací soud ovšem rozhodl o tom, že difuzory týmů Brawn GP, Toyota a Williams pravidlům neodporují a mohou je používat nadále. Konkurenti tak začali urychleně pracovat na stejné konstrukci.

Difuzor monopostu Williams

Sporný difuzor monopostu Williams

Jenže možná už je pozdě. "Vykutálená trojice" má totiž svá řešení vyzkoušená a vypiplaná již z předsezónních testů. V sezóně se navíc testovat nesmí a tak má konkurence vyladění svých variant difuzoru podstatně ztížené. Navíc ztracené body z úvodních závodů, ze kterých si největší balík putoval na konto tří stájí s chytrými konstruktéry, konkurentům nikdo nevrátí. Důvtip několika inženýrů tak možná již před začátkem sezony rozhodl šampionát.

Vzhledem k výrazným změnám pravidel oproti minulým rokům se něco podobného dalo očekávat. Všichni totiž museli stavět vůz prakticky od začátku. Tím se šance, že někdo udělá chybu, nebo naopak přijde s řešením, které jej vynese do čela, výrazně zvýšila. Při postupné evoluci stávajících monopostů tolik prostoru pro zásadní změny nebylo.

Difuzor monopostu Toyota

Toyota už dokonce uvedla evoluci svého difuzoru, ten má tentokrát tři části.

  • Nejčtenější

Vtípky, šifry, hádanky. Vybírejte nejlepší SPZ na přání

Jsou vtipné, leckdy nápadité, najdou se ovšem i takové, které navzdory pravidlům pro jejich vydání nesou hanlivá...

Strašák aut Euro 7 cílí na emise pneumatik. Jejich vysavač se zatím vyvíjí

V rámci připravované emisní normy Euro 7 vůbec poprvé komise navrhuje stanovit limity pro pevné částice produkované...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Leopard je obytňák pro ty, co chtějí Vánoce strávit za polárním kruhem

Nejnovější přírůstek do rodiny obytných terénních vozů rakouské společnosti Action Mobil dělá čest svému jménu. Leopard...

Šikovné SUV za super peníze. Návrat slavné značky je důkaz učenlivosti Číny

„Kus auta navíc“ býval vždy slogan tuzemských škodovek. Tento lákavý koncept teď převzala britsko-čínská značka MG.

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Škrábat námrazu z nastartovaného auta může být za pokutu

Doba, kdy se nevyhneme nepříjemnému škrábání zamrzlých oken na autech, už začala. Otravnou zimní povinnost zpravidla...

Rozsáhlé zotročování lidí v Česku. Gang vydělal na práci bezdomovců miliony

Premium Na Ústecku roky mizeli bezdomovci a sociálně slabí žijící na ulici, jako by dostali „druhou šanci“. Končili v domě na...

Janečkova zpověď: vězení, alkohol, život bez domova. A kam zmizel Maradonův dres?

Premium Když ho konečně doženete, musíte zbystřit, jestli vás smysly neklamou. Jak může člověk, který se už patnáct let...

Vydělali za covidu, nakupují nemovitosti. Pandemie zrodila nové milionáře

Premium Zatímco většině podnikatelů v Česku způsobil covid ztráty, některým naopak poskytl životní příležitost ke zbohatnutí....

Leopard je obytňák pro ty, co chtějí Vánoce strávit za polárním kruhem

Nejnovější přírůstek do rodiny obytných terénních vozů rakouské společnosti Action Mobil dělá čest svému jménu. Leopard...

Výročí nenápadné revoluce. E30 změnila nejen BMW, ale i jeho zákazníky

Druhá generace BMW řady 3 z roku 1982 je dnes považována za klasické BMW a současně je vyhledávaným „youngtimerem“. Ve...

Rakouská zelená ministryně chce za vysokou rychlost zabavovat auta

Řidičům výrazně překračujícím rychlostní limit bude v Rakousku zřejmě hrozit až zabavení automobilu. Zpřísnění postihů...

Analýza italské autorenesance. Vrací se Lancia a Multipla ze Slovenska

Premium Objektem organických tvarů hodných geniálního šílence Colaniho, Zahy Hadid nebo Jana Kaplického startuje novou éru...

Jako z pohádky Hrnečku, vař! Uvaří multifunkční hrnec Concept skutečně za vás?
Jako z pohádky Hrnečku, vař! Uvaří multifunkční hrnec Concept skutečně za vás?

Chodit s celou rodinou do restaurace je drahý špás. A tak se vaření stává nepostradatelnou součástí našeho života a taky předmětem partnerských...

Žena už nemohla vystát obří ňadra, rozhodla se pro operativní zmenšení

Kylie Perkinsová, čtyřiadvacetiletá dvojnásobná matka z Aljašky, podstoupila zmenšení poprsí, aby se zbavila...

Dcera je výjimečná, říká Julia Robertsová. Hazel oslavila 18. narozeniny

Herečka Julia Robertsová (55) oslavila osmnáctiny svých dvojčat, dcery Hazel a syna Finna společnou vzpomínkovou...

Známý český stylista Jan Pokorný spáchal ve 39 letech sebevraždu

Jeden z nejuznávanějších českých stylistů Jan Pokorný spáchal ve čtvrtek ve svých devětatřiceti letech sebevraždu...

Pavel Nedvěd se dostal do potyčky v domě partnerky, zasahovala policie

Bývalý reprezentační kapitán a donedávna místopředseda fotbalového Juventusu Turín Pavel Nedvěd se dostal do potyčky s...

Otec zavelel, šetříme! Rodina vypnula elektřinu a topí jednou týdně

Zvyšování cen energií nutí lidi k nečekaným rozhodnutím. Jedna rodina z Londýna se rozhodla vrátit do minulosti. Šetří,...