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

  12:00aktualizováno  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

Zpovykaná Evropa přestává automobilky bavit. Brexit je poslední kapka

Ilustrační snímek

Honda během jednoho dne dost jasně ukázala Evropě, jak dnes vidí svět kolébku automobilismu. Kontinent, kde motorismus...

Kráska za volantem fekálního vozu: Práci mužům neberu. Nechtějí ji dělat

Ženy za volantem: Veronika Viktorinová jezdí s fekálním vozem

Tlačí se do profese, která odjakživa patřila mužům. Však si od nich na cestách také občas vyslechnou něco peprného....

Nové kouzlo malého kombíku. Fabia je normální auto české rodiny

Škoda Fabia

Škoda Fabia letos oslaví dvacáté narozeniny a je stálicí v nabídce mladoboleslavské automobilky. Spolu s Renaultem Clio...

Umělec u soudu žádá Škodu o stažení SUV a nově i ráfků pro Scalu

Návrhy designu SUV značky Škoda od malíře a designéra Vlada Vovkaniče

Malíř a designér Vlado Vovkanič požaduje, aby společnost Škoda Auto stáhla z trhu vozy Kodiaq a Karoq i modely kol Vega...

S nejmenšími auty je amen. Regule je prodražují a elektřina je nespasí

Fiat 500

Nejmenší auta jsou ohrožený druh, Volkswagen a PSA naznačují, že nové generace VW UP! nebo Peugeotu 108 se nedočkáme....

Další z rubriky

Také Honda utíká z Británie. Výroba Civicu se přesune

Nákladní vůz odváží nově vyrobené Hondy Civic z fabriky v britském Swindonu.

Japonská automobilka Honda Motor na mimořádné tiskové konferenci oznámila, že v roce 2021 plánuje uzavřít svou továrnu...

Kráska za volantem fekálního vozu: Práci mužům neberu. Nechtějí ji dělat

Ženy za volantem: Veronika Viktorinová jezdí s fekálním vozem

Tlačí se do profese, která odjakživa patřila mužům. Však si od nich na cestách také občas vyslechnou něco peprného....

Autofotka týdne: Krása motorsportu v obrazech českých mistrů

Maxmilian

Čtrnáctý ročník fotografické soutěže Zlaté oko, v rámci které jsou oceňovány nejlepší snímky z oblasti motoristického...

Najdete na iDNES.cz