Technika: Brzdy monopostu F1

A není divu! Vždyť vozy F1 dokážou na vzdálenosti přibližně 120 metrů zpomalit během tří sekund ze třístovky až na šedesát kilometrů v hodině. Aby se tak stalo, musí pilot sešlápnout brzdový pedál silou 1600 N, zatímco je jeho tělo vystaveno téměř pětinásobnému přetížení.

O to všechno se starají čtyři nanejvýš 28 mm široké kotouče o průměru 278 mm, jak předepisují technická pravidla, společně s jedním dvoučelisťovým třmenem na každém z nich.  

Intenzivní brzdění z vysoké rychlosti ale nepředstavuje ten největší problém, jak by se možná mohlo na první pohled zdát. Inženýři se zabývají hlavně tím, aby zajistili, že navzdory opakovanému brzdění neztratí brzdy důsledkem vysokých teplot na své účinnosti. Každé sešlápnutí brzdového pedálu totiž zahřeje brzdy až na 1000°C, a tak inženýři hledají materiál, který dokáže takovýmto teplotám dlouhodobě odolávat. V minulosti se v královně motorsportu používaly na výrobu brzdových kotoučů keramické materiály, z těch ale později sešlo a nahradila je karbonová vlákna. Karbon je daleko odolnější vůči extrémně vysokým teplotám, než tomu bylo v případě keramických materiálů a na rozdíl od nich u něj nedochází vlivem tvrdého a opakovaného brzdění k poklesu brzdného účinku.

Z toho pak také vyplývá, že co se brzd týče, nepatří mezi nejnáročnější tratě v kalendáři vysokorychlostní okruhy, jakým je například italská Monza, nýbrž okruhy jako je ten v Montrealu. Na těchto takzvaných stop and go okruzích, kde převládají úseky s pomalými zatáčkami, nemají brzdy dostatek času na vychladnutí, a tím pádem ani možnost dosáhnout optimální teploty. Ta se za normálních okolností před sešlápnutím brzdového pedálu pohybuje mezi 400 až 500°C. Z hlediska teplot je však provozní okno brzd velmi široké, neboť fungují v rozmezí od 250 až do 1200°C. Jen pro představu, 1200°C dosahuje například teplota lávy.

Není tomu zas tak dávno, kdy ještě teplená energie získaná při brzdění přicházela vniveč. V rámci 'zelenější' formule 1 ale přišla FIA s myšlenkou systému, který by dokázal tuto energii uložit do akumulátorů, respektive setrvačníků a následně ji využít k navýšení výkonu motoru. Systém na rekuperaci kinetické energie měl v F1 premiéru v roce 2009 a po roční odmlce se vloni do královny motorsportu opět vrátil.      

Podle technických regulí musejí být brzdy chlazeny výhradně vzduchem. Chlazení pomocí kapaliny je zakázáno. Brzdový kotouč má v sobě vyvrtané otvory, a to jak v axiálním, tak i v radiálním směru, jimiž proudí vzduch, který jej chladí.

Na každý brzdový kotouč připadá vždy také jeden dvoučelisťový třmen s maximálně šesti pístky. Více pravidla nepovolují. Na rozdíl od kotoučů jsou pak čelisti vyrobeny pouze ze slitin hliníku.

Monoposty formule 1 využívají kapalinového brzdového systému, jenž je rozdělen do dvou na sobě nezávislých okruhů. Zatímco jeden působí na přední kola, druhý na ta zadní. Základní rozložení brzdného účinku bývá většinou 60% na přední a 40% na zadní kola, to si však může jezdec sám upravit na svém volantu podle aktuální potřeby. Závisí to především na míře opotřebení pneumatik či povětrnostních podmínkách. Součástí tohoto systému jsou i dvě malé nádobky válcovitého tvaru obsahující brzdovou kapalinu, které jsou uloženy v místech, kde se nacházejí úchyty předního přítlačného křídla. Levá nádobka je určena pro okruh působící na přední kola, pravá pro okruh působící na zadní.

Síla potřebná k vyvinutí brzdného účinku je v tomto systému přenášena hydraulicky. Poté, co jezdec sešlápne levou nohou brzdový pedál (byť v případě Rubense Barrichella tomu většinou bylo naopak), stlačí kapalina pístky v brzdových třmenech, které následně působí na brzdové destičky, a vůz tak díky vzniku třecí síly mezi destičkou a kotoučem zpomalí, potažmo zastaví.

Brzdové systémy dodává do formule 1 hned několik výrobců. Největším počtem odběratelů se může pyšnit Brembo. Italové dodávají své výrobky polovině startovního pole. Dalšími dodavateli jsou pak firmy AP Racing, Akebono, Hitco či Carbone Industrie.

V královně motorsportu platí pravidlo, podle kterého se nesmí používat žádný systém, jenž by zabraňoval blokování kol při brzdění (ABS), a není ani dovoleno používat jakýkoliv posilovač brzdného účinku. Z tohoto důvodu tak brzdění představuje pro piloty i nadále jeden z nejtěžších testů jejich dovedností.