วิชา - ดูรถแข่ง F1 ให้สนุก 101 ตอนที่ 2: เข้าใจโครงสร้างและระบบที่ทำให้รถเร็วสุดขั้ว

รถแข่ง F1 ถือเป็นสุดยอดเทคโนโลยียานยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อทำความเร็วสูงสุดบนสนามแข่ง ทุกองค์ประกอบของรถได้รับการออกแบบอย่างละเอียดเพื่อให้เกิด แรงกดอากาศ (Downforce), ลดแรงต้านลม (Drag), และเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด ในการแข่งขัน บทความนี้จะพาคุณไปรู้จักกับพื้นฐานเทคนิคของรถ F1 ตั้งแต่โครงสร้างหลักไปจนถึงระบบพิเศษที่ช่วยให้รถวิ่งเร็วขึ้น

อ่าน วิชา - ดูรถแข่ง F1 ให้สนุก 101 ตอนที่ 1 : รูปแบบการแข่งขันเบื้องต้น ได้ที่นี่

องค์ประกอบหลักของรถ F1

1. เครื่องยนต์ (Power Unit - PU)

รถ F1 ใช้เครื่องยนต์ไฮบริด 1.6 ลิตร V6 เทอร์โบชาร์จ ผสานกับระบบพลังงานไฟฟ้าเพื่อความแรงและประหยัดพลังงาน ซึ่งมีการผสมผสานกันอย่างลงตัวของหลากหลายองค์ประกอบของเครื่องยนต์ สามารถแบ่งออกเป็นส่วนประกอบใหญ่ที่สำคัญดังต่อไปนี้

ส่วนประกอบหลักของเครื่องยนต์ F1 (PU)

• Internal Combustion Engine (ICE): เครื่องยนต์สันดาปภายใน
• Turbocharger (TC): ระบบอัดอากาศเพื่อเพิ่มแรงม้า
• Motor Generator Unit - Kinetic (MGU-K): ระบบเก็บพลังงานจากการเบรก
• Motor Generator Unit - Heat (MGU-H): ระบบเปลี่ยนความร้อนจากไอเสียเป็นพลังงานไฟฟ้า
• Energy Store (ES): แบตเตอรี่เก็บพลังงาน
• Control Electronics (CE): ระบบควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์

รถ F1 มีแรงม้าประมาณ 1,000 แรงม้า และสามารถเร่งจาก 0-200 กม./ชม. ได้ในเวลาน้อยกว่า 5 วินาที!

2. แชสซีส์ (Chassis) และโครงสร้างตัวถัง

แชสซีส์ของรถ F1 ทำจาก คาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon Fiber) ซึ่งเป็นวัสดุที่แข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบามาก ช่วยให้รถแข็งแกร่งและปลอดภัยเมื่อเกิดอุบัติเหตุ

• โครงสร้างแชสซีส์ต้องผ่านการทดสอบความปลอดภัยจาก FIA
• มี Halo System ซึ่งเป็นอุปกรณ์ป้องกันศีรษะของนักแข่ง (อ่านรายละเอียดของ HALO ได้ที่นี่)

3. ระบบแอร์โรไดนามิกส์ (Aerodynamics)

การออกแบบตัวรถให้ลดแรงต้านอากาศ (Drag) และเพิ่มแรงกดอากาศ (Downforce) เป็นสิ่งสำคัญในการทำให้รถ F1 เกาะถนนและเข้าโค้งได้เร็ว มีชิ้นส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดแรงทั้ง 2 อย่างได้จากอุปกรณ์เหล่านี้

• Front Wing & Rear Wing: ปีกหน้าและปีกหลังช่วยควบคุมการไหลเวียนของอากาศ
• Diffuser: ส่วนท้ายของรถที่ช่วยเร่งการไหลของอากาศใต้ท้องรถ ทำให้เกิดแรงกด
• Ground Effect: เทคโนโลยีที่ช่วยให้รถดูดติดกับพื้นสนามมากขึ้น

4. ยาง Pirelli และกลยุทธ์เปลี่ยนยาง

ยาง (Tyres) เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ส่งผลต่อความเร็วและกลยุทธ์การแข่งขันโดยตรง

ประเภทของยาง Pirelli
F1 ใช้ยางจาก Pirelli ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก

• Slick Tire (ยางแห้ง): ใช้แข่งในสภาพแห้ง มี 6 ระดับความนุ่ม (C1 – C6) ตัวยางจะไม่มีดอกยาง เพื่อให้หน้ายางสัมผัสกับตัวถนนให้ได้มากที่สุด รองรับความเร็วและการเกาะถนนในช่วงทางตรงและทางโค้งได้อย่างดีที่สุด
  • Soft (นุ่ม - สีแดง): เกาะถนนดี แต่สึกหรอง่าย
  • Medium (กลาง - สีเหลือง): สมดุลระหว่างความเร็วและความทนทาน
  • Hard (แข็ง - สีขาว): ทนทานที่สุด แต่เกาะถนนน้อยกว่าประเภทอื่น
• Wet Tyres (ยางฝน): ใช้ในสภาพฝนตก จะมีดอกยางเพื่อเอาไว้ใช้รีดน้ำออก คล้ายกับยางที่ใช้งานบนถนนทั่วไป
  • Intermediate (เขียว): ใช้กับสนามที่เปียกเล็กน้อย
  • Full Wet (ฟ้า): ใช้กับสนามที่มีน้ำขังมาก

กลยุทธ์การเปลี่ยนยาง (Pit Stop Strategy)

• นักแข่งต้องเปลี่ยนยางอย่างน้อย 1 ครั้งต่อการแข่งขัน ถ้าสนามเป็นสภาพแห้ง และจะต้องเป็น Compound หรือความนุ่มที่แตกต่างกัน
• กรณีสนามเปียก แล้วกรรมการประกาศให้เป็น Wet Race กติการะบุเอาไว้ว่า ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนยางตลอดการแข่งขันเลยก็ได้ หรือถ้าเปลี่ยนแล้ว ก็ไม่จำเป็นที่จะต้องใช้ยางที่มี Compound ที่แตกต่างกัน 
• ทีมจะใช้กลยุทธ์ Undercut หรือ Overcut เพื่อลดเวลาเสียเปรียบจากการเปลี่ยนยาง
  • Undercut: เปลี่ยนยางก่อนคู่แข่งเพื่อใช้ยางใหม่วิ่งทำเวลาที่ดีกว่า
  • Overcut: วิ่งต่อไปให้นานขึ้นเพื่อให้ได้รอบที่เร็วที่สุดก่อนเปลี่ยนยาง

Pit Stop ใช้เวลาประมาณ 2-3 วินาที (ไม่รวมเวลาในการวิ่งอยู่ใน Pit Lane) แต่หากมีปัญหา อาจทำให้เสียเวลาหลายวินาทีจนเสียตำแหน่งได้

5. ระบบ DRS (Drag Reduction System)

DRS (Drag Reduction System) เป็นระบบที่ช่วยลดแรงต้านลมเพื่อเพิ่มความเร็วบนทางตรง จะทำการติดตั้งอยู่บนปีกด้านหลังของตัวรถ ซึ่งเมื่อทำการขับแข่งขันปกติ ตัวปีกจะทำการปิดเพื่อสร้างแรงกดให้กับตัวรถ

วิธีการทำงานของ DRS
    •    เมื่อกดปุ่ม DRS ปีกหลังของรถจะเปิดออก เพื่อลดแรงต้านลม ทำให้รถเร็วขึ้น 7-20 กม./ชม.
    •    สามารถใช้ได้ใน DRS Zone ซึ่งกำหนดโดย FIA และจะเปิดใช้งานได้เมื่อกรรมการอนุญาตให้ใช้งานได้แล้วเท่านั้น

เงื่อนไขการใช้ DRS
    •    นักแข่งต้องอยู่ในระยะ ไม่เกิน 1 วินาที จากรถคันหน้า
    •    ใช้ได้เฉพาะในพื้นที่ที่กำหนดบนสนาม (DRS Zone)
    •    ไม่สามารถใช้ได้ในรอบแรกของการแข่งขัน หรือหากมีสภาพอากาศเปียก

หากเข้าใจพื้นฐานเหล่านี้แล้ว การดู F1 จะสนุกและลุ้นมากขึ้นแน่นอน!

อ่าน วิชา - ดูรถแข่ง F1 ให้สนุก 101 ตอนที่ 1 : รูปแบบการแข่งขันเบื้องต้น ได้ที่นี่

ภาพจาก F1