Formula 1 Araçlarını Çok Güçlü Hale Getiren Motorların Özellikleri
formula 1; tek kişilik, açık tekerlekli otomobil yarışlarının en yüksek düzeyini oluşturan yarışlar dizisidir. isminin formula olmasının nedeni 2. dünya savaşı'ndan sonra motor üreticilerinin bir araya gelmesi ile aldıkları ortak kararlar ve uyulması zorunlu kuralları belirlemesi nedeniyledir. formula 1 alınan ilk kararların adı olmasına karşın zaman içinde organizasyonun ismi olarak kalmıştır.
formula 1'in formülü, yani takımların uymak zorunda oldukları kurallar her sene yeniden belirlenir. kuralların belirlenmesi oy çokluğu ile değil, tüm takımların onaylaması ile olur.
yeni bir kural eklenecek ise tek bir muhalif oy olması bile o kuralın eklenmesine mani olur.
en son köklü değişiklikler 2014 yılında olmuştur. yapılan değişiklikler ile 6 silindirli ve 1600 cc motor kullanılması zorunlu hale gelmiştir 10 hatta 12 silindirli 3000 cc'yi aşan hacimli araçlardan 1600 cc ye geçiş oldukça sıra dışı bir karardı. bu düşüş tek sene de olmamış olsa da formula 1 için alınmış ciddi riskli bir karardı. çünkü 1600 cc'lik hibrid motorlu araçlar alıştığımız ve sevdiğimiz formula 1 araçlarından çok farklıydı. hem de bu fark o kadar belirgin ki, gözünüz kapalıyken bile anlayabilirsiniz.
aşağıda 2013 yılı ve 2014 yılındaki formula 1 araçlarının çıkardıkları sesleri duyacaksınız:
2013'te azametle kükreyen o motor sesi gitmiş, yerine yüksek sesle çalışan bir elektrik süpürgesi gelmiş gibi. biz büyüdük ve kirlendi dünya. nerede o eski f1 araçları nostaljisi yerine şu soruyu sormak daha eğlenceli:
iyi de nasıl oluyor? geçtiğimiz yıllarda çoğu yarışta pist rekorları kırıldı. 1600 cc ile 340 km/h yaklaşan hızlara nasıl ulaşılıyor? opel vectra 1.6 motorlu versiyonları mesela 100 hp güç üretiyor. f1 motoru nasıl 800, hatta 1000 hp gücü aynı hacimde üretiyor?
bu motorları bu kadar verimli yapan ne?
bu sorunun yanıtı birden çok birleşenli ilk fark sıradan otomobillere göre formula 1 araçlarının verimlerindeki fark. sıradan otomobiller en iyi sürüş koşulların da yakıttan elde edilen gücün en fazla yüzde 30 unu tekerleklere aktarabilirken formula 1 araçlarında bu oran yüzde 50'yi aşıyor. arada yüzde 20'lik fark var diye düşünmeyin. 50, 30'dan yüzde 66 daha fazladır. 1600 cc ama verimlik açısından 2600 cc'lik motordan alınabilecek güç elde ediliyor. bu büyük bir fark. tek fark bu değil tabi. ki.
bu araçlar motor hacmi küçük olsa da çok fazla yakıt yakabiliyorlar. standart bir 1.6 araba 100 km'de 6-7 lt yakıt tüketirken, formula 1 araçları 100 km'de 45-50 lt arası yakıt tüketir. yani çok fazla yakıttan elde edilen güç çok verimli biçimde tekerlere iletildiği için f1 araçları bu kadar hızlı ve güçlüymüş.
burada iki sık bilinen yanlışı düzeltmek lazım
formula 1 araçlarına yarış sırasında pit stoplarda yakıt takviyesi yapılmaz. bu motorun yüksek sıcaklığı ve olası riskler nedeniyle yasaktır. f1 araçlarının deposu yarış öncesi doldurulur. ve mühürlenir. ek yakıt ya da katkı konulmaz.
formula 1 araçları jet yakıtı ya da ethanol gibi farklı yakıtlar kullanmaz. bizim normal araçlarda kullandığımız benzini kullanır.
f1 araçlarının her yarış için 110 kg yakıt limiti vardır. birim lt değil, kg. bunun nedeni hacmin ısıya göre değişmesi. her aracın yakıtı bir hacim ölçüsü olan litre yerine kg ile sınırlandırılmıştır. 110 kg benzin yaklaşık 157 lt eder. f1 yarışları genelde 305 km'dir.
standart 1.6 araçlar 100 hp gücündeyken f1 araçlarının nasıl onlardan 7- 10 kat kadar fazla güç üretiyor olduğu böylece anlamış olduk. çok yakıyor ve yaktığını tekere daha iyi iletebiliyor. (son yıllarda hibrid motorlu f1 araçlarının ortaya çıkması ile 160 hp de elektrik motorundan sürücünün istediğinde bir süre ilave edebileceği güç olduğunu da unutmayalım.)
peki bu nasıl olabiliyor? formula 1 araçları nasıl aynı silindir hacmindeki motorlarla 7 kat fazla yakıtı yakabiliyor?
cevap yine çok katmanlı.
1. ölü boşluklar neredeyse hiç yok. formula bir araçları belirli ısı değerinde çalışmak üzere dizayn edilmiştir. motorları anahtarı çevirip çalıştıramazsınız. çünkü pistonlar hareket etmez. sadece pistonlar değil bir çok hareketli parça belirli bir ısı değerine ulaşıldığında metallerde oluşan genleşme sonrasında hareket edebilecek şekilde dizayn edilmiş. bunun için f1 araçlarının motoru yarış öncesi harici yöntemler ile ısıtılır. genleşme olduktan sonra motorun pistonlarının hareket edebileceği boşluk oluşur. ölü hacim neredeyse yok diyordum ya! işte bu kadar yok :)
2. f1 araçlarının motor deviri çok yüksektir. dakika 18.000 devire kadar çıkan f1 araçları var. bizler araçlarımızı genelde 2500 3000 devirde kullanıyoruz normal araçlardan 6 7 kat yakıtı aynı hacimde nasıl yakabildiğini bu sayede anladık. 1.6 lt hacmin neredeyse tamamını kullanıyor ve normal araçtan 5-6 kat daha fazla devir yapıyor. hacim aynı ama f1 araçları pistonu 1.6 hacimle 5-6 defa inip kalkarak 8 lt hacimde benzini yakarken normal araçlar 1.6 lt'nin 1480 litresini kullanıp bir defa inip kalkıyor. daha çok yakıt bu farklar sayesinde aynı hacimde yakılabilmiş oluyor.
peki bu nasıl sağlanıyor? nasıl bu kadar yüksek devire ulaşılabiliyor?
1. f1 araçlarının piston uzunluğu normal araçlara göre oldukça kısadır. inip çıkma mesafesi az olunca çok daha hızlı inip kalkabiliyorsun.
2. f1 araçlarının turbo besleme sistemleri normal araçlara göre oldukça gelişmiştir. hatta son yıllarda kullanılan turbo beslemede egzoz gazlarının kinetik enerjisi dışında hibrit motorun güç ünitesinden alınan elektrik enerjisi de turbo fanın dönüşüne yardım etmektedir.
bu kadar fazla yakıtı bu kadar kısa süre de bu kadar yüksek verimde yakabilmek için ortama gelen oksijenin yeterli olması için çok sofistike turbo ünite ihtiyacı zaten tartışılmaz bir zorunluluk.
3. f1 araçları çok yüksek sıcaklık değerinde çalışır. çok yüksek derken hayal ettiğimizden çok daha yüksek. piston başlarında ısı 2700 dereceyi aşmaktadır. bu güneş yüzey sıcaklığının yarısına yakındır.
yani özetlersek; f1 araçlarında yakıt özel dizayn edilmiş enjektörler ile genişliği fazla yüksekliği az neredeyse güneş kadar sıcak yanma odasına şahane biçimde havalandırılmış olarak püskürterek yakılır. bu yüzden motor hem çok verimli, aynı zamanda çok hızlıdır.
madem f1 motorları bu kadar iyi neden normal araçlarımızda da bu motorları kullanmıyoruz?
çünkü çok pahalı. çünkü kullanılan malzeme 2700 derece sıcaklığa dayanabilmeli
her bir piston 4 fili havaya kaldıracak kadar güçlü olmalı. bu güç dakikada 18000 defa seni ittirdiği halde kırılmadan bükülmeden bu gücü diğer parçalara aktaracak kadar sağlam krank milin ve diğer aktarım organları olmalı. tüm bunlar çok özel alaşımların ve çok birinci sınıf üretim tekniklerini gerekli kılıyor. bu yüzden oldukça maliyetli. bir f1 motoru 10 milyon dolardan fazla
tamam; fiat egea'ya, polo'ya bu motordan koymayalım ama seri üretim olursa maliyetler düşer, bmw falan kullansın bu motoru. maalesef o da pek mümkün değil. çünkü çok güçlü ve özel alaşımlar kullanılıyor olsa da bu motorların kullanım ömrü 5000 ile 10000 km arasında. ve tüm bu sorunların yanında asıl büyük sorun bu araçlat çok ama çok fazla yakıyor. tüp takarak falan bile kurtaramaz.
şöyle düşünelim. opel astra'nın deposu 5 6lt .f1 motoru 56 litre ile 100 km ancak gider. her 100 km de bir depoyu fullemek, her 10000 km de bir motoru değiştirmek ve her motor değiştiğinde 10 milyon dolar vermek isteyen kimse olmayacağı için normal araçlara f1 motoru kullanmıyoruz. formula 1 aslında bir formül dedik. belirli kurallar çerçevesinde yapılan hız, dayanıklılık yarışı dedik ama neden bir formüle ihtiyaç duyulmuş?
"herkesin motoruna hiç kimse karışamaz."
"en hızlımız kim ise o kazanır?
neden denmiyor da; kanat açısı 30 derecenin üstüne çıkmayacak, yakıt deposu yerden şu kadar yüksekte olacak, pistonlarda sadece dökme demir ya da çelik kullanılacak, fren diski çapı şunu geçmeyecek vs gibi her şey belirli standartlar arasına sıkıştırılmış?
bu sorunun en güzel yanıtı:
"kontrolsüz güç güç değildir." ya da
"bu bir motor yarışı gladyatör dövüşü değil"
pilotların güvende olması, takımların ekonomik olarak bu işi sürdürülebilir biçimde devam ettirebilmesi için yarış belirli çerçeve içinde yapılıyor. en hızlı değil, en iyi olan bulunmaya çalışılıyor.
araçlardan bahsettik, biraz da pilotlardan bahsedelim
daracık bir kabinin içinde, yarı yatar vaziyette, kafasında 1 kg ayırdığında bir kask ile
üzerinde 2 kat tulumla, yarış boyunca yere doğru sürekli hissedilen 2-5 g arasında bir basınç altında ezilirken her virajda sağa ya da sola 3-5 g hızında savrulma. her frende öne, her gaza bastığında geriye doğru yapışma. 100 km'den 0'a 2 sn'de duruyor, 0'dan 160 km'ye 4 sn'de ulaşıyor. korkunç bir basınç ile dayak söz konusu.
kafadaki kask bu dayak esnasında en çok zorlayan şeylerden biri. çünkü 1 kg ağırlığında olsa da ağrılığı 5 kg'dan fazla hissedildiği oluyor. bu yüzden f1 pilotları boyun kaslarını geliştirici egzersizleri yoğun olarak yaparlar. kafalarının kendisi ve kaskla birlikte 6,5 kg olan ağırlığın virajlarda 30-40 kg olarak sağa ve sola doğru hareket etmeye çalışmasına engel olacak kas yapısı çok ama çok önemli. bunun için boyun etrafına ağırlık takımları takarak çalışıyorlar.
f1 pilotlarının çok iyi geliştirmeleri gereken bir diğer fiziksel özellik ise kardiyovasküler sistemleri. 1.5 saatte yakın süreler boyunca hiç dinlenme imkanı olmadan 150-190 arası kalp atışı hızını tolerans göstermek oldukça zor. bunun için bol bol koşu ve bisiklet antrenmanı yapıyorlar. antrenman yaparken oldukça sistematik çalışmaları gerekiyor. çünkü f1'de her 1 kg fazlalık yarış için önemli . f1 pilotlarından bazıları bu duruma yakın zamanda isyan ettiler. mark webber “beş yıldır yemek yemedim” diye tepki gösterdi. ingiliz pilot jenson button ise “fitness antremanını seviyorum ama kilomu korumak için yapamayacağım şeyler var, karbonhidrat yiyemiyorum, kas yapamıyorum.” boyları 1.80 üzerinde olan f1 pilotlarının 72 kg'nin üzerine çıkması hoş karşılanmıyor. sauber-ferrari takımından nico hulkenberg kilo aldığı için sözleşmesi neredeyse feshediliyordu.
yani f1 pilotu olmak ozan tufan'ın yapabileceği bir iş değil. hem yarış anında hem yarış dışında yüksek adanmışlık istiyor her takım 600'e yakın çalışanı ile her sene daha iyisi için mücadele ediyor. hem birbirlerini ile hemde kendi çizdikleri çerçeve (formula) sınırları içinde kalıp sınırları aşmak için. centilmence ama rekabetçi.