Fjedre brugt i Formel 1 - forbedrer ydeevne og stabilitet

Hos Lesjöfors har vi en lang tradition for at levere præcisionsfremstillede spiralfjedre til racerteams, og nogle af de største leverandører af affjedringsfjedre har tillid til vores løsninger.

I dette indlæg gennemgår vi de forskellige komponenter i affjedringssystemer, de typer fjedre, der bruges i motorsport, og deres betydning for ydeevnen.

Lad os komme i gang.

Affjedringssystemer til racerbiler

Et affjedringssystem til racerbiler er afgørende for optimale køreegenskaber på banen. Det forbinder chassiset med hjulene og omfatter komponenter som fjedre, støddæmpere og forbindelsesled, der arbejder sammen om at styre hjulbevægelse og køretøjets dynamik. Affjedringens vigtigste funktion er at absorbere stød fra banen, samtidig med at dækkene bevarer kontakten med banen. Det muliggør effektiv bremsning, styring og acceleration.

Forskellige komponenter i affjedringssystemer

Komponenter, der bidrager til et velfungerende affjedringssystem, omfatter:

• Fjedre og dæmpere: Disse kerneelementer absorberer stød fra banen og hjælper med at bevare stabilitet og dækkontakt.
• Krængningsstabilisatorer: De hjælper med at kontrollere bilens krængning i sving og forbedrer stabiliteten.
• Bærearme (wishbones): De forbinder chassiset med hjulene og styrer hjulenes bevægelse.
• Pushrods og pullrods: De overfører kræfter fra hjulnavene til dæmpere og fjedre, hvilket påvirker bilens respons på vejforhold.
• Vippearme: Mekaniske forbindelsesled, der omdanner den lineære bevægelse fra push-rods eller pull-rods til roterende bevægelse.

Præcisionskonstruerede spiralfjedre er en vigtig del af den samlede affjedringsløsning i konkurrencedygtige racerbiler.

Fjedres rolle i affjedringssystemer

Trykfjedre bruges i motorsport til at absorbere stød og lagre elastisk energi. Det bidrager til bedre køreegenskaber over ujævnheder, huller og banens kantsten. Fjedrene bidrager også til stabilitet, når bilen hurtigt skifter retning, eller når føreren bremser hårdt. Ved at absorbere og aflede energi fra stød og vibrationer hjælper fjedrene bilen med at håndtere de ekstreme belastninger på højhastighedsbaner.

Typer af fjedre, der bruges i Formel 1

Trykfjedre, torsionsstangfjedre og tallerkenfjedre bruges i Formel 1-biler. Disse fjedre håndterer høje dynamiske belastninger, leverer vridningskræfter på kompakt plads, håndterer små udbøjninger og forbedrer ydeevnen.

Her er et kort overblik over hver type fjeder, der bruges i Formel 1-racing.

Trykfjedre

Trykfjedre er den mest traditionelle type, der bruges i affjedringssystemer, og er kendt for deres holdbarhed og evne til at håndtere høje dynamiske belastninger.

Torsionsstangfjedre

Torsionsstangfjedre skaber en fjedereffekt ved at optage torsionsbelastninger. De har en kompakt konstruktion og monteres typisk på langs i bilen, hvor de forbindes med affjedringsarmene. Det gør det muligt for teams at finjustere bilens stivhed og køreegenskaber efter de aktuelle baneforhold.

Tallerkenfjedre

Tallerkenfjedre er skiveformede fjedre, der kan håndtere høje belastninger med små udbøjninger. De bruges primært i koblingssystemet snarere end i affjedringen. Deres design gør det muligt at håndtere høje belastninger med begrænset bevægelse, hvilket gør dem ideelle til anvendelser, der kræver store kræfter på begrænset plads.

Oversigt over push-rod- og pull-rod-affjedring

I Formel 1 er pull-rod- og push-rod-affjedring to konfigurationer, der bruges i bilens for- og baghjulsaffjedring. Begge systemer omfatter dæmpere, fjedre og krængningsstabilisatorer og gør det muligt at finjustere bilens køreegenskaber og affjedringsstivhed. Lad os se nærmere på hvert system.

Push-rod

En push-rod-affjedring bruger en stang, der er forbundet til hjulnavet. Denne stang skubber op mod en rocker, som aktiverer fjeder og dæmper højt oppe i bilens chassis. Denne opsætning er fordelagtig for aerodynamik og vægtfordeling. De fleste moderne Formel 1-biler bruger push-rods, som er lettere for F1-teams at installere end pull-rods.

Pull-rod

En pull-rod-affjedring fungerer på samme måde som en push-rod-løsning, men mekanismen er omvendt: Stangen trækker i en vippearm, der er monteret lavt i chassiset. Denne løsning sænker placeringen af affjedringskomponenterne og kan give aerodynamiske fordele. Pull-rod-systemer blev anvendt tidligt i Formel 1 og kan også bruges til at reducere affjedringsenhedens samlede højde.

Push- og pull-rods

Interessant nok kan push-rods og pull-rods også kombineres i affjedringskonfigurationer. Red Bulls RB20 fra 2024 anvendte for eksempel en pull-rod i forhjulsaffjedringen og en push-rod i baghjulsaffjedringen. Efter at have set bilens gode køreegenskaber og aerodynamiske fordele har andre konkurrenter overvejet at bruge samme layout. Push-rod’en bagtil ændrer gulvpladsen og indsnævrer gearkassens layout, mens pull-rod’en understøtter luftstrømmen omkring fordækkene.

Fjedrenes betydning for F1-bilens køreegenskaber

Brugen af fjedre i Formel 1-biler forbedrer holdbarhed og ydeevne markant. Her er fem måder, hvorpå fjedre gavner motorsportskøretøjers ydeevne.

• Stødabsorbering: Fjedre absorberer stød fra banen og opretholder stabilitet og dækkontakt.
• Forbedrede køreegenskaber: Fjedre hjælper med at balancere bilen og forbedrer kurvekørsel og manøvredygtighed.
• Justerbare affjedringsindstillinger: Brug af fjedre gør det muligt at finjustere affjedringsindstillingerne efter baneforhold og kørestil.
• Mindre slitage: Fjedre håndterer de kræfter, der påvirker bilen, og forlænger levetiden for andre komponenter.
• Optimal kørehøjde: Fjedre opretholder optimal afstand til underlaget, hvilket er afgørende for aerodynamik og hastighed.

Tekniske regler og krav

FIA (Fédération Internationale de l'Automobile) styrer Formel 1 og fastsætter specifikke regler for materialer, dimensioner og egenskaber for fjedre, der bruges i affjedringssystemerne. Disse regler sikrer sikkerhed, fairness og konkurrencemæssig balance. Teams skal følge disse retningslinjer, når de designer og implementerer deres affjedringskomponenter, herunder fjedre, for at overholde de tekniske standarder og bestå de krævede inspektioner før løb.

Konklusion

Præcisionsfjedre spiller en vigtig rolle i motorsport ved at absorbere stød og bidrage til bedre køreegenskaber, kontrol og hastighed. De tre almindelige fjedertyper, der omtales her, er trykfjedre, torsionsstangfjedre og tallerkenfjedre. Trykfjedre er den mest traditionelle type i affjedringssystemer og kan bruges i både push-rod- og pull-rod-systemer.

Med en lang tradition for at levere præcisionsfremstillede spiralfjedre til racerteams forstår vi de mange ekstreme krav, som fjederprodukter skal leve op til i racing. Vi ved også, at hvert motorsportsarrangement har forskellige behov for spiralfjedre, fra Dakar Rally og Indianapolis 500 til Isle of Man TT, formelracing og Goodwood Festival of Speed.

Lesjöfors arbejder med forskellige motorsportsdiscipliner, herunder superbikes, rally, motocross enduro, cross country, autocross, road racing, karting, circuit racing og Formel 1. De fleste af vores konstruktions-, udviklings- og produktionsprojekter inden for motorsport handler om at skabe kundetilpassede affjedringsfjedre til motorcykelracing og højtydende racerbiler.

Vi er stolte af vores løbende forskning og udvikling samt investeringer i teknologier og vores teams. Det placerer os i front blandt producenter af motorsportfjedre.

Kontakt vores ekspertteam i dag for at høre mere om kundetilpassede motorsportfjedre.