Zadnjih mjeseci dosta se pričalo o tome kako McLaren koristi napredan sistem koji pomaže s hlađenjem guma. Ta prednost ističe se na vrućim utrkama, čemu smo svjedočili u Austriji, gdje McLaren nije imao ozbiljnijih prijetnji. Prvi pratitelj, Charles Leclerc zaostao je 20 sekundi, a George Russell koji je slavio utrku prije u Kanadi, zaostao je čak 62 sekunde. Red Bull je čak krajem prošle sezone navodno optužio McLaren za korištenje vode u gumama kako bi preventirali njihovo zagrijavanje, no FIA je odbacila te optužbe nakon utrke u Miamiju. Gdje se onda krije prednost McLarena i zašto konkurenti zasada još uvijek nemaju odgovor?
Već neko vrijeme u Formuli 1, ključ uspjeha je dovesti gume na optimalnu radnu temperaturu. Raspon idealne temperature guma ovisi o vanjskoj temperaturi, tlaku guma, te o kojoj je komponenti guma riječ, no obično se radi o ’prozoru’ od 10 do 15°C. Izvan idealnog raspona temperature, gume ne pružaju dovoljno prianjanja, te se ubrzano troše. Od novih pravila 2022., mogli smo čitati izjave iz raznih ekipa kako je za optimalne performanse potrebno pronaći balans između brzine u jednom krugu, te brzine u utrci. Ferrari je, primjerice, 2023. imao vrlo dobre kvalifikacijske rezultate (5 pole positiona Leclerca, 2 Sainza), ali su se redovito mučili u utrkama (1 pobjeda Sainza u Singapuru), a slični su problemi mučili i Haas, koji blisko surađuje s talijanskom ekipom. Obje ekipe mučile su se s pregrijavanjem guma u utrci. U kvalifikacijama bi lako zagrijali gume za jedan brzi krug, no u utrci bi ta prednost postala problem, jer bi se gume već nakon par krugova počele pregrijavati. Lani smo pak svjedočili obrnutoj situaciji, u kojoj je Ferrari puno češće bio konkurentniji tijekom utrke, dok su se u kvalifikacijama znali pomučiti. S druge strane, od velikih nadogradnji u Miamiju 2024., McLaren je u prosjeku bio najbrži bolid i subotom i nedjeljom. Uspjeli su pronaći rješenje kako zagrijati gume relativno brzo, ali i osigurati da gume ostanu u tom idealnom prozoru temperatura. Prije mjesec dana isplivala je teorija da je McLarenovo rješenje – materijal s faznim prijelazom.
Što je fazni prijelaz?
Fazni prijelaz je promjena pri kojoj materijal drastično mijenja svoje uređenje. To može biti preraspodjela rešetke atoma u materijalu, promjena tipa kemijske veze, ili slično. Svojstva se pri prijelazu iz jedne faze u drugu drastično mijenjaju, a najbolji primjer je prelazak vode iz tekućeg u plinovito stanje.
Svima nam je poznato da, nakon što voda postigne temperaturu isparavanja, trebamo uložiti još dosta topline da cijela količina grijane vode ispari. Ta se toplina naziva latentna.
Za to vrijeme, temperatura vode je konstantna. Upravo ovo je glavna ideja korištenja ovog mehanizma za regulaciju temperature. Iznos latentne topline može biti vrlo visok. Za vodu, potrebno je uložiti dvostruko više energije za pretvoriti vodu na 100°C u vodenu paru na 100˚C, nego zagrijati vodu sa 0˚C na 100˚C. To znači da, pravim izborom materijala i geometrije sustava, može se postići brzo zagrijavanje, ali i spriječiti neželjeno pregrijavanje. McLaren navodno koristi ovaj sustav unutar sustava za hlađenje kočnica. Kočnice se u F1 bolidima zagrijavaju i do 1000˚C, te prenose značajnu količinu topline na cijeli kotač, a tako i gume. Pri jakim kočenjima, materijal s faznom promjenom se počinje taliti, te spriječava daljnje zagrijavanje kočionog sustava. Prilikom hlađenja, materijal se ponovo skrućuje, te time usporava nagle promjene temperature, držeći ih u relativno stabilnom rasponu. Naravno, moguće je i kombinirati materijale s različitim temperaturama taljenja, za daljnje poboljšanje učinka.
Nameće se jedno logično pitanje. Zašto drugi timovi jednostavno ne iskopiraju ovaj sustav? Red Bull je do svojih sumnji došao koristeći termalnu kameru u pitlaneu, sličnu kakvu smo prije desetak godina par puta vidjeli u prijenosu utrka. Primijetili su nekoliko mjesta s hladnijom temperaturom u području kotača McLarenovog bolida. Upravo to je potaklo na teoriju korištenja vode za hlađenje guma.
Iako je ova tehnologija u teoriji dosta jednostavna i dobro poznata, postoji dosta izazova za uspješnu implementaciju. Potrebno je pronaći materijal koji zadovoljava niz uvjeta kako bi se mogao koristiti u ove svrhe. Temperatura faznog prijelaza mora biti upravo u radnom prozoru guma, latentna toplina mora biti dovoljno velika da bi učinak došao do izražaja, a sam materijal mora biti i dovoljno lagan kako ne bi narušio balans bolida. Također, materijal se mora ponašati slično u raznim vremenskim uvjetima, pa temperatura faznog prijelaza također ne smije značajno ovisiti o tlaku.
Josip Marić
10 godina F1pulsa Čitaš nas redovito? Ne želiš više gledati reklame? Podrži Puls portal s 3
eura mjesečno na ovom linku