Od 2006 roku bolid prowadzony przez Roberta Kubicę jest wyposażany w amortyzatory rotacyjne Sachsa. Bolid Kubicy waży ok. 600 kg; amortyzator przedni niespełna 0,2 kg, a sprzęgło 0,8 kg! Można by więc żartobliwie powiedzieć, że udział komponentów koncernu ZF w Formule 1 jest... śladowy. To oczywiście spore uproszczenie – o wielkim wysiłku i ogromnej odpowiedzialności ciążącej na konstruktorach opowiadał nam podczas konferencji dla dziennikarzy motoryzacyjnych Olaf Schweiz, szef ZF Sachs Race Engineering GmbH.

W poprzednim numerze „Nowoczesnego Warsztatu” szeroko opisywaliśmy projekt zwiększenia obecności koncernu na rynku samodzielnych warsztatów w Polsce. Dostęp do szkoleń i najnowszych informacji technicznych niezbędnych do fachowego przeprowadzania napraw przekonuje niezależne firmy. W tej chwili mamy w kraju 491 takich warsztatów OSS, które uzyskały autoryzację ZF Trading. Za wyborem produktów Sachsa przekonuje wieloletnie doświadczenie niemieckich konstruktorów. Sprzęgła, amortyzatory i elementy zawieszenia trafiają na pierwszy montaż nie tylko aut poruszających się po drogach publicznych.

Koncern ZF od lat 20. ubiegłego wieku ściśle współpracuje z wyczynowym sportem samochodowym. Nad zmniejszeniem masy, lepszymi osiągami, wytrzymałością i oczywiście bezpieczeństwem konstrukcji pracuje nieprzerwanie 700 techników i inżynierów w laboratorium Sachs Race w Schweinfurcie (Niemcy). O tym jak wielkie wyzwanie podejmują nieprzerwanie od kilkudziesięciu lat świadczy dorobek firmy. Podzespoły Sachsa wykorzystywali w swych wozach kierowcy ścigający się – do zakończenia imprezy w 1977 roku – w najstarszym długodystansowym wyścigu Targa Florio (Włochy). Współcześnie, w najbardziej zaawansowanej formie amortyzatory i sprzęgła Sachsa trafiają do bolidów F1, do samochodów biorących udział w wyścigach Le Mans i w Rajdowych Mistrzostwach Świata (WRC). Znajdziemy je wreszcie w najważniejszej imprezie sportowej USA – w pojazdach rywalizujących w wyścigach “Indianapolis” i w Race Trucks. Typoszereg wyczynowych produktów ZF uporządkowano w kategoriach: Formula, Racing i Performance.




Tył bolidu
Amortyzatory rotacyjne serii Formula są oczywiście najbardziej zaawansowane technologicznie. Początki prac nad tytanowej konstrukcji elementem zaczęły się 5 lat temu od współpracy z inżynierami Ferrari i Hondy. Najnowszy model rotacyjnego amortyzatora zamontowano w tej chwili w bolidach teamu BMW Sauber. Jest wykonany z pełnego bloku tytanowego. Działa w ten sposób, że drążek zamontowany do zawieszenia obraca rotorem amortyzatora. Zawieszenie tylne “wisi” na drążku reakcyjnym, który przechodzi przez amortyzator rotacyjny. Chodzi o to, by tylną część nadwozia bolidu dało się obniżyć maksymalnie; wszystko dla zmniejszenia oporu powietrza (w żargonie konstruktorów F1 funkcjonuje zalecenie: tak projektuj nadwozie, by bolid był aerodynamiczny niczym leżąca na ziemi butelka Coca-Coli). Maksymalnie nisko poprowadzona linia nadwozi BMW Sauber to oczywiście efekt zastosowania rotacyjnych amortyzatorów. Przy teleskopowych amortyzatorach górne mocowania musiałyby wystawać nad obrys karoserii i skutecznie zakłócałyby przepływ powietrza pod tylnym skrzydłem.



Linia amortyzatorów Performance, które pozwalają na zmianę położenia sprężyny, to interesująca propozycja dla chcących obniżyć seryjnie produkowany pojazd.

Nikogo nie trzeba przekonywać, że bez skrzydła i aerodynamicznej konfiguracji spodniej części bolidu, napędzane na tylną oś pojazdy nie utrzymałyby się w ciasnych zakrętach na żadnym torze. Tylne skrzydło bolidu pędzącego z prędkością 300 km/h dociskane jest przez opływające powietrze masą 1,5 tony!




Przód bolidu
Do przedniego zawieszenia koncern ZF stosuje jednorurowe amortyzatory nieregulowane. Tu od dawna zespoły konstruktorów walczą o jak najmniejszą masę elementów. Niemieccy inżynierowie “zeszli” ostatnio do 20 dag – tyle waży amortyzator Sachs-Formula-Matrix-Dämpfer-TRD zawieszenia F1! Konstrukcja tego typu, wprowadzona po raz pierwszy do bolidów Ferrari już w drugiej połowie lat dziewięćdziesiątych (sezon 1997) zeszłego stulecia, charakteryzuje się przechodzącym przez amortyzator na wskroś tytanowym tłoczyskiem (podobnej konstrukcji amortyzator zamontowano w Volkswagenie Race Touareg 2, który prowadzony przez duet Giniel de Villiers i Dirk von Zitzewitz zwyciężył niedawno w rajdzie Dakar 2009). Konstrukcja ta pozwoliła inżynierom Sachsa obniżyć “wyjściowe ciśnieniu gazu” do 50 proc. w amortyzatorach jednorurowych, jednocześnie nie powodując utraty ciągłości tłumienia na zaworach, co zapewnia kierowcy nie tylko lepsze “czucie” nawierzchni toru, ale przede wszystkim obniża siły tarcia na amortyzatorze, polepszając też precyzję tłumienia. Ma to istotny wpływ między innymi na przedłużenie żywotności opon. Na przednim zawieszeniu pracują dwa amortyzatory “wertykalne” (trzeci “horyzontalny” jest zamocowany poziomo). Całość zawieszona jest na drążkach skrętnych, co eliminuje konieczność stosowania sprężyn.



Zewnętrzna część sprzęgieł serii Racing jest tytanowa.

Sprzęgło
Na razie w F1 stosuje się sprzęgło o średnicy 97 milimetrów, ale inżynierowie firmy ZF zbudowali już 86-milimetrowe (masa: 800 gramów). Jest już po pierwszych testach. Bezpiecznie można na nim “kręcić” do 25 tys. obr./min. Bezpiecznie, bo też badania przeprowadzono w Instytucie Techniki w Monachium, gdzie na co dzień bada się... napędy odrzutowe samolotów. Zewnętrzna część sprzęgła jest tytanowa jak w konstrukcji amortyzatorów, ale już np. w wewnątrz zastosowano wielotarczowe płytki z włókna węglowego nowej generacji (w Porsche Carrera GT są sprzęgła ceramiczne, takie same w Mitsubishi, który brał udział w rajdzie Dakar i w Tuaregu VW, bo ceramiczne płytki mają bardzo dużą wytrzymałość, co jest priorytetem w rywalizacji na długich dystansach).



Maksymalnie nisko poprowadzona linia nadwozi BMW Sauber to oczywiście efekt zastosowania rotacyjnych amortyzatorów serii Formula.

Cena zarządzania jakością
Dopuszczenie sprzęgła do produkcji seryjnej trwa nawet dwa lata. Tyle czasu nie mają inżynierowie odpowiedzialni za konstrukcje wyczynowe i bywały już w fabryce ZF Trading sytuacje, że team F1 sygnalizował konieczność zastosowania nowej konstrukcji sprzęgła jednego dnia i tego samego wieczoru ściągano do laboratorium pracowników, którzy po czterech tygodniach wytężonej pracy mogli przystąpić do testów drogowych. Mowa oczywiście o sporcie wyczynowym, a w F1 zaangażowane są największe pieniądze. Nic więc dziwnego, że amortyzator rotacyjny to wydatek rzędu 16-22 tys. euro. Tyle samo trzeba dać za “bolidowe” sprzęgło.



Na potrzeby Formuły 1 inżynierowie ZF Trading opracowali już lekkie, 800-gramowe sprzęgło o średnicy raptem 86 milimetrów.

Oczywiście innowacje z górnej półki trafiają w końcu do seryjnie produkowanych pojazdów po dużo niższej cenie. W ofercie dla normalnych użytkowników, pragnących obniżyć swój pojazd, powstała linia amortyzatorów Performance, które pozwalają na zmianę położenia sprężyny (mają zewnętrzne rury gwintowane) i które stosuje się na rynku niemieckim opcjonalnie w seryjnych modelach wybranych marek samochodów. Z kolei dla Porsche powstała seria amortyzatorów, które montuje się co roku w około 300 wyczynowych modelach Carrera i w których kierowca ma możliwość wyboru charakterystyk sił tłumienia spośród czterech dostępnych konfiguracji.