Khi nhắc đến giải thức đua F1, thì chúng ta sẽ mường tượng ngay đến những chiếc xe hiệu suất cao di chuyển với vận tốc hàng trăm cây số giờ trên đường track. Trường đua được thiết kế với nhiều khúc cua tay áo gắt liên tục nhằm thử thách sức chịu đựng của tay đua cùng với các công nghệ trang bị trên xe. Để hãm được chiếc xe đang lao vun vút với tốc độ “tranh giải” thì hệ thống thắng trên xe F1 được thiết kế rất đặc biệt với đĩa thắng được làm từ vật liệu ceramic và được mệnh danh là một trong những bộ phận cơ khí chịu cường độ làm việc cao nhất hành tinh.
Như anh em có thể thấy, khi đến khúc cua, tay đua phải hãm tốc chiếc xe từ hơn 300km/h xuống còn tầm 120km/h [trong hình: hãm từ 334km/h (92.8m/s) xuống 128km/h (35.6m/s)].
Cùng làm một bài toán nhỏ để thấy được nhiệt độ mà cái đĩa Carbon phải chịu đựng.
Khối lượng gồm người lái là 702kg+ 105kg nhiên liệu được 807kg.
Ta tính được công hãm = = -2963497.7 (J)
Như anh em có thể thấy, khi đến khúc cua, tay đua phải hãm tốc chiếc xe từ hơn 300km/h xuống còn tầm 120km/h [trong hình: hãm từ 334km/h (92.8m/s) xuống 128km/h (35.6m/s)].
Cùng làm một bài toán nhỏ để thấy được nhiệt độ mà cái đĩa Carbon phải chịu đựng.
Khối lượng gồm người lái là 702kg+ 105kg nhiên liệu được 807kg.
Ta tính được công hãm = = -2963497.7 (J)
Xấp xỉ gần 3 triệu Jun (Joule).
Ta có đường kính đĩa là 278mm (R=139mm), dày 28mm, khối lượng riêng (mật độ) của carbon fiber là 1.49g/cm3
Suy ra được khối lượng đĩa
Nhiệt dung riêng của carbon fiber 1.13J/g.C= 1130J/kg.K
Khi thắng toàn bộ công hãm truyền hết lên cái đĩa tí tẹo chỉ 2.5kg bằng carbon.
Phương trình cân bằng nhiệt: (giả sử nhiệt độ đĩa lúc chạy bình thường là 400C do còn má phanh cạ nhẹ vô đĩa)
X là nhiệt độ của đĩa cuối kỳ thắng (128km/h) tính ra đc X gần bằng 1089 ĐỘ C.
Lúc này đĩa nóng đỏ lên, vừa ra khỏi cua...lên ga tăng tốc lại nhiệt độ hạ về bình thường vài giây sau đó. Cứ liên tục như vậy mỗi khi vào cua.
Một phần nhiệt năng tỏa ra trong quá trình thắng sẽ được chuyển đến một bộ thu hồi năng lượng và nạp lại vào bộ tăng áp cho xe.
Quảng cáo
Bộ phận thắng đĩa này cực kỳ bền bỉ dù phải chịu nóng nguội nóng nguội liên tục nhưng vẫn không bể dưới cường độ cao như như vậy.
Công nghệ trang bị trên những chiếc xe F1 luôn luôn là những tính năng đỉnh cao có thế trang bị trên một chiếc ô tô.
Thông số trong bài có một số chỗ mình lấy tương đối, nhưng kết quả vẫn ra tầm khoảng hơn 1000 độ C.
Mời anh em cùng bàn luận ở phía dưới nhé.