Formula 1 Teknolojileri; Motor Blokları

 

Formula 1 Teknolojileri; Motor Blokları

Günümüzde yarış takımları inovatif yaklaşımlarla rakiplerine karşı avantaj elde edebilmek için pek çok yeni teknoloji denemektedir. Formula 1 ise bu teknolojilerin kullanımına öncülük etmektedir.

Yarış sezonunda Formula 1 takımlarının araçları üzerinde bazı bölümler parça değişikliği yapma hakları sınırlıdır. Parça değişikliği yapma haklarının sınırlı olduğu bazı bölgeler; vites kutusu ve güç ünitesi parçaları. FIA, 2021 sezonunda heyecanı arttırmak için yeni bir karar alarak yarış sayısını arttırdı ve 1 sezonda 23 yarış yapılması kararını aldı. FIA kural kitapçığına göre her Formula 1 sürücüsü,1 sezon içerisinde 3 kez güç ünitesinde değişiklik yapma hakkına sahiptir. 3’ten daha fazla parça değişimi yapan pilotlar ise değiştirdikleri parçalara göre; 5 sıra grid cezası, 10 sıra grid cezası ve duruma göre pit yolundan başlama cezaları ile karşı karşıya kalmaktadır. Bu kadar uzun bir sezonda bu kadar az parça değişikliği yapılabildiği için mühendisler büyük bir iş yüküne sahiptir. Mühendisler bir yarış takımında çalıştıkları için düşük kütle ve yüksek spesifik mukavemete sahip malzemeler kullanmalıdır. Bu dayanımları sağlayan malzemeler belirtilen özellikleri dışında yüksek sürünme, yorulma, korozyon ve aşınma direncine sahip olmalıdır. Mühendislerden, kullandıkları malzemeler hakkında yarış şartları göz önünde bulundurularak bir hata analizi yapmaları istenmektedir. Yapılan hata analizinin amacı araçta kullanılan parçaların hasar almadan önceki yarış haftasında değiştirilmesi ve mekanik arızalardan dolayı aracın-sürücünün yarış dışı kalmasını engellemektir.

Yaklaşık 50 kilometre yol kat edilen bu yarış serisinde araç motorları ilk ateşleme sıcaklıkları dışında 120 ℃ ortalama sıcaklık ile çalışmaktadır. Bundan dolayı güç ünitesi ve çevresinde kullanılan araç malzemeleri motorların ulaşabilecekleri maksimum sıcaklıklarda katı-sıvı heterojen faza geçmeyecek ve termal şoka dayanıklı malzemeler olmalıdır. Günümüz yol araçlarında kullanılan pek çok metal bu sıcaklıklarda herhangi bir hal değişimi yaşamasa da yüksek kütleye sahip oldukları için Formula 1’de ve süper spor arabalarda motor blokları, yol araçlarından daha farklı malzemelerle üretilmektedir. Güç ünitesinde en çok kullanılan malzemeler alüminyum-magnezyum alaşımlarıdır.

Alüminyum-magnezyum alaşımları arasından en çok tercih edilen ise T6 ısıl işleminde WE54 malzemesidir.



Malzeme


Elastisite Modülü (GPA)


Akma Dayanımı (MPA)


Yoğunluk (g/cm3)


Çekme Dayanımı (MPA)



Uzama (%)



Sertlik (HB)

WE54-T6

44,4

179

1,85

255

2

85

WE54-T6 Döküm

44,2

172

1,84

221

2

85

Motor blokları, döküm işlemleri ile üretilmektedir bundan dolayı tabloda bulunan “WE54-T6 Döküm” malzemesinin özellikleri incelemek daha mantıklıdır. Alüminyum malzemeler korozyona karşı çok dayanıklı malzemelerdir bunu açıklamak gerekirse; alüminyum malzemelerde korozyon başlangıcı çok hızlı gerçekleşir fakat korozyon yüzeyi her metalde olduğu gibi korozyondan korunabilmek için bir film tabaka oluşturur. Oluşan bu film tabaka Al2O3’tür (Alümina) . Alümina korozyona ve sıcaklığa karşı çok dayanıklıdır bundan dolayı pek çok laboratuvarda ve laboratuvar cihazlarında referans malzeme olarak kullanılır.

Alüminyum-magnezyum alaşımları düşük yoğunluk, yüksek spesifik mukavemet, yüksek korozyon, sürünme ve aşınma dirençlerinden dolayı motor sporlarında yüksek sıcaklık ve yüksek hacime sahip olan bölgelerde sıklıkla kullanılmaktadır.

Barış Ören

Referanslar;

  • Ozan ATALAY, “Magnezyum ve Alaşımlarının Konstrüksiyon Malzemesi Olarak Otomotivdeki Kullanımı”, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, syf.58, 2006

  • Fevzi Kelen, “ Magnezyum ve Alaşımlarının Otomotiv Endüstrisindeki Önemi ve Uygulamaları”, Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11(1): 548-562, syf.6, 2021

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder