دلایل عدم امکان به‌کارگیری پیشرانه فرمول 1 در خودرویی عادی

قرار دادن پیشرانه‌ی یک خودروی فرمول 1 در خودرویی عادی و جاده‌ای کاری بسیار سخت و تا حدی نشدنی است.

تنها در موارد معدودی این کار انجام شده و البته پشت این موارد نیز مهندسی بسیار پیچیده و پیشرفته‌ای قرار داشته که بودجه‌ای فراوان را در اختیار داشته‌اند. خودروهایی نظیر ب ام و M5 E60 و یا پورشه کررا GT به حد کافی خوش‌شانس بوده‌اند چراکه از پیشرانه‌هایی سود برده‌اند که ریشه‌هایش به فرمول 1 بازمی‌گردد؛ اما به عنوان یک پیشرانه‌ی برگرفته از موتوراسپورت باید تغییرات بسیار زیادی انجام پذیرد تا آن پیشرانه ارزش استفاده در خودرویی جاده‌ای را پیدا کند.

در این نوشته نگاهی خواهیم انداخت به دلایلی که باعث می‌شوند یک خودروی عادی و جاده‌ای نتواند پیشرانه‌ی فرمول 1 را در زیر کاپوت خود داشته باشد.

شروع کار بسیار سخت است

پیشرانه‌های فرمول 1 برای پیش بردن مرزهای پیشرانه‌های احتراق داخلی طراحی شده‌اند. به همین خاطر این نوع پیشرانه‌ها تنها در شرایط خاص و دقیقی قابل استفاده هستند. اول از همه اینکه پیشرانه‌ها باید از قبل گرم شوند و بنابراین چیزی شبیه استارت در هوای سرد وجود ندارد! پمپ آب و روغن خارجی برای فرستادن مایع خنک و روان کننده به قطعات داخلی پیشرانه و با دمای حدود 80 درجه سانتی گراد استفاده می‌شود.

این امر به دلیل تلورانس‌های بسیار کوچکی است که این پیشرانه‌ها دارند به این معنی که پیستون‌های داخل سیلندر در دمای زیر 60 درجه سانتی گراد به کار خود مشغول هستند. شروع به کار پیشرانه نیز قواعد خاص خود را دارد؛ بنابراین در صبح‌های سرد زمستان نمی‌توان پشت فرمان نشست و استارت زد.

این پیشرانه‌ها ارزان نیستند

باور کنید یا نه اما باید گفت تهیه و تدارک قوای محرکه‌ی خودروهای فرمول 1 به‌طور متوسط 7.7 میلیون دلار خرج روی دست تیم می‌گذارد. حتی ثروتمندترین کارخانه‌ها نیز قادر نیستند این پول را برای تولید پیشرانه‌ی خودرویی جاده‌ای تأمین و یا هزینه کنند. این هزینه‌ها ماحصل همان تلورانس‌های ظریف پیشرانه هستند.

مجموعه سوپاپ‌های پنوماتیک بسیار پیشرفته در این‌گونه پیشرانه‌ها به بهای آن نیز اضافه می‌کنند. دور پیشرانه در این خودروها تا 15 هزار هم می‌رسد. همچنین از نیتروژن فشرده‌شده برای عملکرد سوپاپ‌ها استفاده می‌شود.

خوشبختانه به لطف پیشرفت‌های صورت گرفته، قوای محرکه‌ی تیم‌های فرمول 1 به آن حدی از قابلیت اطمینان رسیده که می‌توانند در طول یک فصل دوام بیاورند. در گذشته تیم‌ها برای هر مسابقه باید از پیشرانه‌ای جدید استفاده می‌کردند به این معنی که هر پیشرانه تنها حدود 430 کیلومتر دوام داشت.

خنک‌کنندگی

اگر تصمیم گرفته‌اید که پیشرانه‌ی 6 سیلندر 1.6 لیتری لوئیس همیلتون را روی خودروی خود نصب کنید باید سیستم خنک‌کنندگی را نیز به منظور جلوگیری از هرگونه اشتباه محاسباتی در ابعاد رادیاتور تغییر دهید. رادیاتوری که در اکثر خودروهای جاده‌ای و در بخش جلو قرار گرفته نمی‌تواند پیشرانه‌ی خودروی فرمول 1 را از گرم شدن بیش‌ازحد نجات دهد! گرمایی که به خاطر نیروی عظیم این پیشرانه‌ها تولید می‌شود باید از طریق کانال‌ها و سطوح وسیعی از خودرو دور و خارج شود.

به همین دلیل است که رادیاتورهای خودروهای فرمول 1 متمایل به پایین طراحی شده‌اند. رادیاتورهای زاویه‌دار باعث می‌شوند تنها با استفاده از فضایی کوچک در یک‌طرف خودرو میزان گرمای زیادی از خودرو خارج شده و در عین حال با کاهش درگ راندمان خنک‌کنندگی خودرو نیز افزایش یابد.

هزینه و زمان مصرف سوخت

طبق قوانین فرمول 1 خودروهای مسابقه‌ای نمی‌توانند در طول یک ساعت رانندگی بیش از 100 لیتر سوخت مصرف کنند؛ بنابراین سواری نیم ساعته با سرعتی مسابقه‌ای می‌تواند باعث مصرف 50 لیتر سوخت شود. با توجه به اینکه باک سوخت خودروهای فرمول 1 ظرفیت حدود 225 لیتری دارد بنابراین کل زندگی خود را باید در پمپ‌بنزین بگذرانید! و این در صورتی است که بتوانید از سوخت معمولی استفاده کنید.

اگرچه تیم‌های فرمول 1 باید از سوخت‌هایی مشابه سوخت‌های عادی استفاده کنند اما می‌توانند اصلاحاتی را انجام دهند. برای نمونه پس از هر مسابقه روغن پیشرانه آزمایش می‌شود تا هرگونه ماده‌ی ناخواسته‌ای را که نشان دهنده‌ی ایرادات احتمالی است شناسایی شود. با این کار می‌توان افزودنی‌هایی را برای سوخت مشخص کرد.

طول عمر بسیار کم

پیشرانه‌های خودروهای فرمول 1 فشارهای فراوانی را تحمل می‌کنند. یک پیشرانه‌ی فرمول 1 نامحدود می‌تواند دور 20 هزاری داشته باشد. با محاسبه‌ای سرانگشتی باید گفت که پیستون‌ها در هر ثانیه 300 بار بالا و پایین می‌روند! با در نظر گرفتن وزن قطعات پیستون‌ها می‌توانند نیروی 10600 جی را تحمل کنند یا به‌عبارت‌دیگر یارای مقاومت در برابر 10600 بار وزن جاذبه را داشته باشند!

فشار داخلی سیلندر نیز می‌تواند به 1500psi در هر ثانیه برسد! بنابراین جای تعجبی نیست که این پیشرانه‌ها تنها 1000 کیلومتر استفاده شده و سپس به‌طور کامل بازسازی می‌شوند چراکه فشار زیادی به هر قطعه وارد شده است. آیا شما می‌توانید این پیشرانه را 6 تا 10 بار در سال بازسازی کنید؟!

بحث تنها به هماهنگی پیشرانه با خودرو ختم نمی‌شود. گیربکس، لاستیک‌ها و سیستم تعلیق نیز از دیگر بخش‌های مهم هستند. به‌طور ساده باید گفت که مهندسی‌های بسیار پیشرفته‌ی بکار رفته در پیشرانه‌ی خودروهای فرمول 1 مناسب خودروهای جاده‌ای نیست. فردیناند پورشه گفته است: