Oleje w silnikach F1 – technika w płynie

Silnik F1 jest obwarowany zestawem przepisów, które określają nie tylko pojemność i liczbę cylindrów, ale również średnicę cylindra, odległość między cylindrami, minimalną masę silnika oraz położenie jego środka ciężkości. Do tego jest długa jak książka telefoniczna lista zakazanych materiałów. Jaką swobodę mają w tej sytuacji konstruktorzy? Podobnie rzecz się ma z paliwem, któremu w regulaminie technicznym jest poświęcona cała sekcja. Kolejne paragrafy i punkty składają się na jeden wielki zbiór ograniczeń. W tym wszystkim jest tylko jedna część silnika, w której konstrukcję i rozwój przepisy niemal nie ingerują. To olej.

Do silników aut drogowych olej jest opracowywany m.in. z takim założeniem, że w okresie życia oleju praca silnika z maksymalnym obciążeniem wyniesie najwyżej 5 proc. czasu. W porównaniu z Formułą 1 różnica jest taka, że w aucie F1 mniej więcej tyle w najlepszym wypadku wyniesie praca przy obciążeniu mniejszym niż maksymalne.

Olej do jednostek F1 powstaje w specjalnych ośrodkach badawczych i w sterylnych warunkach laboratoryjnych. W samym silniku również pracuje w warunkach laboratoryjnych. Ma bardzo wąski zakres temperatur pracy, bo inaczej niż jego kuzyn ze zwykłych samochodów nie musi pracować w temperaturach od minus kilkudziesięciu oC do plus ponad stu. Zakres temperatur jest więc węższy, ale też znacznie wyższy. Przed wlaniem do silnika, olej F1 jest podgrzewany, bo w temperaturze garażowej nie nadaje się do pracy.

Jednostka F1 to dość ekstremalne środowisko pracy, a olej musi znieść maksymalne obciążenia i maksymalne temperatury. W swojej dziedzinie olej F1 jest w równym stopniu podkręcony do maksimum co blisko 750-konna jednostka V8, kręcąca się do 18 000 obr/min. To produkt bardzo wąsko specjalizowany, w wypadku którego stawia się tylko na niektóre cechy, wymagane w wysokoobrotowych silnikach. Jest "skrojony" specjalnie dla danego silnika, a jego skład i właściwości różnią się w zależności od Grand Prix.

Jednym z najważniejszych parametrów oleju używanego w F1 jest ten oznaczany jako HT/HS, czyli tzw. lepkość wysokotemperaturowa. Chodzi o zdolność oleju do rozdzielenia bardzo szybko poruszających się względem siebie częśći w wysokich temperaturach. Szczególne znaczenie ma to dziś, kiedy od silników F1 wymaga się, aby przetrwały dystans trzech Grand Prix, czyli znacznie dłuższy niż jeszcze zaledwie kilka lat temu.

Naturalnie, jednym z głównych zadań oleju F1 - pod tym względem nie różni się od olei seryjnych - jest zapewnienie jak najniższych oporów, aby moc silnika nie była marnowana na pokonanie wewnętrznych sił tarcia. W tym kierunku idzie spora część prac badawczych. Każde zmniejszenie tarcia znajduje bowiem odbicie w osiągach silnika - minimalne, ale w F1 właśnie minimalne różnice decydują o sukcesie.

W swoim świecie olej używany w silnikach F1 jest też wyjątkowo "twardy". Musi mieć na tyle silną strukturę, żeby wysokie temperatury i ciśnienia nie były w stanie jej zmienić - innymi słowami, żeby część jego składników nie zmieniła się w inne, bo to szybko prowadzi do usterek silnika. Ponadto, kiedy w silniku spotka się z powietrzem, to nie wolno mu wchodzić w reakcje z tlenem w wysokich temperaturach.

Wreszcie, olej F1 musi potrafić bardzo intensywnie chłodzić (znacznie bardziej niż w wypadku oleju stosowanego w silnikach drogowych), wspomagając w ten sposób normalny układ chłodzenia silnika.

Jakkolwiek dziwnie by to nie zabrzmiało, ale pod wieloma względami drogowy olej jest znacznie bardziej high-tech niż ten z F1. Powód? Bo musi spełnić znacznie więcej wymagań często ze sobą sprzecznych, jak choćby praca przy bardzo niskich i bardzo wysokich temperaturach albo w dużym spektrum obrotów. Oprócz tego, składniki olejów muszą w jak najmniejszym stopniu wpływać na starzenie katalizatorów - rzecz kompletnie obca w świecie F1.

zobacz galerię