GP Meksyku stawia unikalne wyzwania bolidom F1

Tor Autodromo Hermanos Rodriguez w Meksyku to zdecydowanie najwyżej położony obiekt w całym kalendarzu Formuły 1. Z tego powodu stawia on przed bolidami F1 unikalne wyzwania.

Obiekt Autodromo Hermanos Rodriguez jest położony 2 285 metrów nad poziomem morza. To zdecydowanie najwyższa wartość spośród wszystkich torów obecnych w aktualnym kalendarzu F1. Kolejne w tym zestawieniu obiekty w Austrii i Brazylii są położone 650 – 800 metrów n.p.m. Wyścig o GP Meksyku z powodu swojej lokalizacji jest unikalnym wyzwaniem, bo wraz ze wzrostem wysokości spada gęstość powietrza. W Mexico City gęstość powietrza jest o około 25% mniejsza niż na terenach położonych tuż nad poziomem morza, to ma bardzo duży wpływ na to jak funkcjonują samochody Formuły 1.

Wyzwanie dla silnika

Obecnie w Formule 1 mamy hybrydowe silniki V6 Turbo. Jeżeli cofnęlibyśmy się do czasów silników V8, to w razie korzystania z nich na dużej wysokości sytuacja była prosta: mniejsza gęstość powietrza powodowała, że silnik generował mniej mocy. Z tego powodu silnik był mniej obciążony i nie wymagał dodatkowego chłodzenia. Osiągane prędkości maksymalne były podobne jak na niższych wysokościach, bo mniej mocy silnika było rekompensowane przez mniejszy opór powietrza.

Obecnie sytuacja jest bardziej skomplikowana. Elementy hybrydowe współczesnej jednostki napędowej pracują bez istotnych zmian w porównaniu do niżej położonych torów. Silnik spalinowy powinien generować mniej mocy, ale sytuację zmienia turbosprężarka. Ona na tej wysokości jest maksymalnie obciążona po to, aby doładować silnik spalinowy taką dawką powietrza jaką ten potrzebuje. Z tego powodu moc współczesnej jednostki napędowej w Meksyku jest niższa niż podczas pozostałych weekendów wyścigowych, ale ten spadek jest niewielki. Ta sytuacja ma jednak poważne skutki uboczne. Przy mniejszej gęstości powietrza silnik pracuje z niemal pełną mocą, a więc pojawia się problem z chłodzeniem. Z tego powodu zespoły otwierają wszelkie możliwe otwory na poszyciu i przywożą takie rozwiązania jak na wyścigi, które odbywają się w upalnym klimacie. W Meksyku temperatura powietrza zwykle wynosi około 20 stopni Celsjusza, ale z uwagi na mniejszą gęstość powietrza odpowiednie chłodzenie silnika stanowi porównywalne wyzwanie jak w wyścigach, które odbywają się w upale – ponad 35 stopni.

Turbosprężarka jest maksymalnie obciążona, a tym samym wzrasta ryzyko jej awarii. Przez kilka lat w erze hybrydowej w Meksyku bardzo dobrze radził sobie Red Bull z silnikiem Renault, gdyż jednostka napędowa francuskiego producenta miała wtedy nieco większą turbosprężarkę od rywali, więc różnica mocy w stosunku do Ferrari i Mercedesa zdecydowanie malała w tym Grand Prix. W 2019 roku Renault mocno zmieniło projekt swojego silnika dzięki czemu udało się zwiększyć jego moc, jedną ze zmian było zmniejszenie turbosprężarki, więc ten producent stracił swoją przewagę nad konkurencją, która objawiała się w Meksyku. Przez pewien czas również silnik Hondy lepiej sobie radził w tych warunkach, ale później różnice między konstrukcjami jednostek napędowych się zatarły, więc żaden z nich nie jest wyraźnie lepiej przygotowany do takiego wyzwania.

Wyzwanie dla aerodynamiki

Zespoły przywożą na GP Meksyku pakiety aerodynamiczne z maksymalnym dociskiem, takie jak na GP Monako. Dlaczego tak robią, jeśli tor w Meksyku składa się głównie z długich prostych i liczy się prędkość maksymalna jak na torze Monza? W związku z niższą gęstością powietrza samochody generują niższy opór niż zwykle i mimo maksymalnej wielkości skrzydeł, opór generowany przez bolid jest porównywalny, a nawet niższy niż na torze Monza. Nie muszę przypominać, że na Monzę przywozi się pakiety aero z minimalnym dociskiem, tylne skrzydło jest bardzo małe itp. Prędkości maksymalne są w Meksyku bardzo duże, istnieje szansa że będą najwyższe w całym sezonie.

Wyzwanie dla chłodzenia

Prawdopodobnie największe wyzwanie powodowane przez niższą gęstość powietrza dotyczy chłodzenia. Jeżeli dodatkowo w dany weekend jest bardzo ciepło, to zespoły F1 naprawdę zaczynają mieć przed sobą spore wyzwanie. GP Meksyku odbywa się pod koniec października, gdy nie ma upałów, ale w razie jakiejś anomalii pogodowej inżynierowie i mechanicy mieliby bardzo duży problem z odpowiednim przygotowaniem samochodów.

Układ hamulcowy jest na tym torze bardzo obciążony z uwagi na mocne hamowania, więc musi być również odpowiednio chłodzony. Z uwagi na niższą gęstość powietrza zespoły stosują w bolidach maksymalnej wielkości wloty do hamulców. Stajnie które mają problemy z odpowiednim funkcjonowaniem układu hamulcowego w danym sezonie, w Meksyku stoją na straconej pozycji. Jak wspominałem wcześniej zespoły otwierają wszelkiego typu otwory w poszyciu, stosują „szersze” pokrywy silnika po to aby odpowiednio chłodzić jednostkę napędową oraz pozostałe elementy samochodu.

Wyzwanie związane z wyprzedzaniem

W Meksyku mimo długich prostych i mocnych hamowań, wyprzedzanie nie jest łatwe, bo bliska jazda za innym samochodem bardzo negatywnie wpływa na chłodzenie atakującego bolidu. Ataki najlepiej przeprowadzać szybko, bo utknięcie za rywalem mocno odbija się na osiągach samochodu, który zaczyna się przegrzewać. Niższa gęstość powietrza sprawia, że maleje efekt „cienia aerodynamicznego” przy bliskiej jeździe za rywalem, co mocno utrudnia bezpośrednią walkę. Gdyby tor Autodromo Hermanos Rodriguez był położony na niższej wysokości, to na długiej prostej wyprzedzanie byłoby bardzo proste.

Wyzwanie dla opon

Niższa gęstość powietrza w Meksyku powoduje to, co każdy kto był kiedyś w górach powinien na własnej skórze w swoim życiu odczuć. W takich warunkach, gdy niebo jest bezchmurne i świeci Słońce bardzo szybko można się np. opalić. W Formule 1 ten czynnik ma wpływ na temperaturę asfaltu. Temperatury powietrza są tam zwykle w czasie wizyty F1 umiarkowane – około 20 stopni Celsjusza, ale temperatury asfaltu jednak w takich warunkach przy bezchmurnym niebie potrafią przekraczać 50 stopni i być jednymi z najwyższych w sezonie. Z uwagi na mniejszą gęstość powietrza o wiele szybciej nagrzewa się powierzchnia.

Tak wysoka temperatura nawierzchni to duże wyzwanie dla opon, które będą narażone na przegrzewanie i graining. Niższa gęstość powietrza dodatkowo wpływa na chłodzenie opon, bo nawet przy bardzo szybkiej jeździe na prostej może nie udawać się ich odpowiednio schładzać przed zakrętami.

Jak zdradliwy jest to tor dla opon bardzo dobrze świadczy przebieg wyścigu w 2018 roku. Lewis Hamilton w kwalifikacjach był trzeci ze stratą tylko 0,1 sekundy do Pole Position, a w wyścigu jednak całkowicie przepadł mając problem z utrzymaniem ogumienia w optymalnym stanie i na mecie nieznacznie uniknął bycia zdublowanym. W podobnej sytuacji był wtedy Bottas, który został nawet zdublowany. Mercedes nie trafił z ustawieniami i mimo dużego potencjału nie był w stanie rywalizować o czołowe miejsca. Na ilu innych torach jest możliwa sytuacja, że bez żadnych losowych wydarzeń kierowca w kwalifikacjach walczy o Pole Position, a w wyścigu jest zdublowany? Chyba tylko w Meksyku.