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Aug 01, 2023

Formel-1-Radpistolen sind der Schlüssel zu einem perfekten Boxenstopp

Die F1-Radpistolen werden von einer italienischen Firma namens Paoli geliefert und sind einfach unglaublich. Werfen wir einen Blick hinter die Kulissen. Formel-1-Boxenstopps sind ein präzise choreografierter Tanz mit mehr als 20

Die F1-Radpistolen werden von einer italienischen Firma namens Paoli geliefert und sind einfach unglaublich. Werfen wir einen Blick hinter die Kulissen.

Boxenstopps in der Formel 1 sind ein präzise choreografierter Tanz, an dem mehr als 20 Mechaniker teilnehmen Auto. Ohne Fehler sind sie in der Lage, alle vier Reifen in etwa zwei Sekunden zu wechseln. Während der perfekte Boxenstopp eine Teamleistung ist, sind die Radpistolen ein wesentlicher Bestandteil für einen schnellen, zuverlässigen und sicheren Radwechsel.

Ein italienisches Unternehmen namens Paoli (gegründet 1968 von Dino Paoli) liefert Radpistolen für alle zehn Teams in der Formel 1.Wir möchten nicht erwähnen, dass Paoli auch Radpistolen für amerikanische Serien wie Indycar und NASCAR liefert. Das Unternehmen begann mit der Herstellung von druckluftbetriebenen Schlagschraubern („Radpistolen“, wenn Sie so wollen) für allgemeine Automobilanwendungen. Doch 1975 änderte sich alles, als es ein Treffen gabmit Enzo Ferrari – was Paolis Einstieg in den Motorsport markierte.

Paoli verkauft seinen Hurricane 2.0 derzeit für rund 10.000 US-Dollar, schätzt jedoch, dass F1-Radpistolen mit allen von den Teams angefertigten Add-Ons mehr als 20.000 bis 30.000 US-Dollar kosten können. Ja, diese Radschrauber sind deutlich besser als der durchschnittliche Schlagschrauber, den Ihr örtlicher Mechaniker verwendet, um Ihre Radmuttern innerhalb eines Zentimeters ihrer Lebensdauer festzuziehen.

Hochleistungsmaterialien sind nicht nur auf Formel-1-Autos beschränkt. Auch Paoli-Radpistolen (und Radmuttern) werden aus speziellen Materialien hergestellt – die meisten davon kommen nur in der Luft- und Raumfahrtindustrie vor.

Die Paoli-Pistole selbst besteht aus Aluminium-Ergal – einer Aluminiumlegierung, die Zink, Magnesium, Kupfer und Spuren von Silizium, Eisen, Mangan, Titan und Chrom enthält. Paoli verwendet auch Materialien wie Titan, Kohlefaser und Stahl in Luft- und Raumfahrtqualität. (Ein kurzer Haftungsausschluss: Luft- und Raumfahrtqualität bedeutet lediglich, dass das Material für Hochleistungssituationen konzipiert ist. Dies bedeutet oft nur, dass es ein höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweisen könnte als das unterste Material.)

Paoli hat sich tatsächlich dafür entschieden, bei der neuesten Variante des Hurricane nur eine minimale Menge Kohlefaser zu verwenden. „Wir haben nur die vordere Abdeckung und die Spitze der Waffe aus Kohlefaser … am Ende könnten wir 10–50 Gramm an der Waffe einsparen, aber wir würden eine Aluminiumabdeckung vorziehen, um eine längere Haltbarkeit und mehr Präzision zu erreichen.“ Toleranzen“, sagt Andrea Ori, Techniker bei Paoli, gegenüber Popular Mechanics. Er weist außerdem darauf hin, dass das Unternehmen einer der wenigen Radwaffenhersteller ist, der alle Innenteile seiner Waffen im eigenen Werk in Reggio Emilia, Italien, herstellt und montiert.

Paolis Hauptaugenmerk liegt nicht darauf, seine Radpistolen leistungsfähiger zu machen. „Die mechanische Waffe liegt in einigen Fällen bereits über den Grenzen, die der Benutzer bewältigen kann“, sagt Federico Galloni, Handels- und Marketingdirektor und Vorstandsmitglied bei Paoli. Dies ist wirklich keine Überraschung, da die Pistolen derzeit bis zu 15.000 U/min drehen und ein Drehmoment von über 3.000 ft-lbs liefern können. Aus diesem Grund konzentriert sich die italienische Marke derzeit auf die Verbesserung der Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit ihrer Waffen.

Paolis Formel-1-Radpistolen nutzen mechatronische Systeme, um Formel-1-Boxenstopps zu optimieren. Der Begriff Mechatronik bezeichnet lediglich die Elektrotechnik, die ein mechanisches Produkt unterstützt. Diese Systeme haben es Paoli ermöglicht, ein System namens E-Shuttle auf den Markt zu bringen, bei dem es sich im Wesentlichen um einen Computer handelt, der die mechatronischen Funktionen der Waffe steuert. Paolis neuester Hurricane 2.0 verfügt über einen elektronischen Aktuator, der die Drehrichtung der Waffe ändert. „Ursprünglich musste man mit der Hand gegen die Radpistole schlagen … und abgesehen davon, dass es sich nicht um einen sehr schnellen Vorgang handelte, hat man im wahrsten Sinne des Wortes darauf getrampelt“, sagt Andrea Carretti, Mechatronik-Ingenieurin bei Paoli.erzählt Popular Mechanics.

E-Shuttle stellt den Teams auch Telemetriedaten für die Geschütze selbst zur Verfügung – etwas, das bisher den Formel-1-Autos selbst vorbehalten war. Diese Telemetriedaten überwachen das Feedback von Sensoren an den Waffen, um die Leistung und Langlebigkeit zu verbessern. Carretti erklärt, dass die Datenaufzeichnung ursprünglich dazu diente, Rennwagen präziser abzustimmen, und dass sie hier mit den Radpistolen denselben Zweck erfüllt. „Kameras sind eine Möglichkeit, den Prozess zu optimieren … aber wenn Sie Feedback darüber erhalten, was die Waffe tut und wie der Bediener sie verwendet, können Sie einen viel detaillierteren Bewertungsprozess durchführen“, sagt er. Diese Art von System ist von unschätzbarem Wert, da es nicht nur die Gefahr verringert, dass ein Auto mit einer lockeren Radmutter auf die Strecke geht – was unglaublich gefährlich ist – sondern es könnte gleichzeitig auch die Boxenstopps selbst beschleunigen.

Immer mehr Teams modifizieren auch die Radpistolen selbst, um die Benutzerfreundlichkeit und Kommunikation bei Boxenstopps zu verbessern. Eine dieser benutzerfreundlichen Innovationen (die Ihnen vielleicht schon beim Großen Preis von Bahrain 2023 unter den Scheinwerfern aufgefallen ist) ist ein LED-Ring an der Vorderseite der Waffe, wo er mit der Radmutter verzahnt ist. Abgesehen davon, dass er super cool aussieht, ist der Das System fungiert als Statusanzeige; Weiß bedeutet, dass es sich im Lockerungsmodus befindet, Blau bedeutet, dass es sich im Anzugsmodus befindet, und Grün bedeutet, dass das Rad ordnungsgemäß angezogen wurde. Das System eliminiert nicht nur das Risiko, ein Auto mit einem losen Rad zu lösen, sondern es auch ermöglicht auch schnellere Boxenstopps.

Es besteht ein großes Missverständnis, dass sich Formel-1-Teams ausschließlich darauf konzentrieren, den schnellstmöglichen Boxenstopp zu erreichen. Obwohl dies offensichtlich eine hohe Priorität hat, ist Konstanz wichtiger als Geschwindigkeit. Denken Sie darüber nach: Wenn Sie in einem Rennen drei Boxenstopps einlegen müssen, bringt es kaum einen Vorteil, einen ultraschnellen und zwei weitere langsame Boxenstopps zu haben – drei scheinbar „durchschnittliche“ Boxenstopps sind insgesamt schneller.

„In der Formel 1 streben sie nicht nach dem schnellsten Stopp, sondern nach Stabilität und Beständigkeit“, sagt Mirco Grassi, technischer Büroleiter bei Paoli. erzählt Popular Mechanics. „Ein möglicher Schwellenwert wäre, dass 80 Prozent der Boxenstopps unter 2,7 und 2,8 Sekunden liegen.“

Vielen neuen Formel-1-Fans fällt oft auf, dass die Autos nur eine einzige Radmutter verwenden. Laut Ori dient dies nicht nur der Geschwindigkeit der Boxenstopps, sondern auch, um der Waffe selbst eine bessere Schnittstelle zur Radmutter zu geben, um ihr brutales Drehmoment und ihre Geschwindigkeit abzugeben. Wenn F1-Autos die standardmäßige sechseckige Radmutter verwenden würden, würde diese das Gewinde sofort abreißen.

Ein kleines Stück Metall, das das Rennen auf den Kopf gestellt hat 🤯#MonacoGP 🇲🇨 #F1 pic.twitter.com/JIkFcDk18D

In seltenen Fällen werden diese jedoch speziell entwickelt Sperrklinken reichen nicht aus, um die Kraft der Radpistolen zu bändigen. Beachten Sie im obigen Tweet, dass Valterri Bottas (der damals für Mercedes F1 fuhr) beim Großen Preis von Monaco 2021 einen Fehler beim Boxenstopp erlitt, als eine der Radpistolen das Gewinde von der Radmutter abriss – was dem Team einen Fehler bescherte Es gab keine Möglichkeit, das Rad zu entfernen, und die Mechaniker mussten das Auto aus dem Rennen nehmen. Dies ist besonders beeindruckend, da die Radmuttern aus Titan in Luftfahrtqualität gefertigt sind. Es ist wichtig anzumerken, dass dies nicht an Paolis Radpistole lag, sondern vielmehr an einer nicht von Paoli entworfenen Radmutter.

Rennteams suchen immer nach Möglichkeiten, die Leistung zu maximieren. Außerhalb des Fahrzeugs selbst sind Boxenstopps eine großartige Möglichkeit für Teams, ihre Leistung zu verbessern. Weniger Zeit an der Box – da sich das Auto nicht mit Renngeschwindigkeit bewegt – wird Teams und Fahrern im Allgemeinen dabei helfen, ihre Zeit auf der Strecke zu maximieren. Anfang der 2010er-Jahre machten sich die Teams schuldig, die Geschütze mit Helium anstelle von Stickstoff oder Sauerstoff anzutreiben, was zu erheblichen Leistungssteigerungen führte.

„Es erhöhte die Geschwindigkeit der Waffen so sehr, dass sich auch der Klang der Waffen selbst veränderte“, sagt Federico Galloni, Handels- und Marketingdirektor und Vorstandsmitglied bei Paoli, gegenüber Popular Mechanics.

„Der molekulare Unterschied zwischen Helium und Stickstoff führt zu einer Leistungssteigerung von etwa 15 Prozent“, sagt Thomas Decker, Präsident und Inhaber von United Race Parts – einem US-amerikanischen Vertriebshändler für Paoli-Produkte – gegenüber Popular Mechanics. Dies liegt daran, dass Helium eine viel geringere Dichte hat als die Luft, die wir atmen. Allerdings hat die Formel 1 diese Praxis im Jahr 2012 verboten, um Kosten zu sparen und die Nutzung einer nicht erneuerbaren Ressource zu stoppen.

Hochleistungskomponenten haben oft eine sogenannte Lebensdauer. Dies bedeutet, dass diese stark beanspruchten Komponenten eine relativ kurze Lebensdauer haben und ausgetauscht werden, bevor sie kaputt gehen. Paolis Hurricane 2.0 Radpistole ist ein absolutes Biest, muss aber alle 250 Zyklen gewartet werden; Paoli zählt einen Zyklus als Lösen und Festziehen eines Rades. Das bedeutet, dass F1-Teams ihre Radpistolen alle vier Rennen warten müssen.

In der Formel 1 geht es darum, aus jeder möglichen Komponente, die den Teams zur Verfügung steht, das Maximum an Leistung herauszuholen. Radpistolen sind keine Ausnahme. In den letzten Jahrzehnten haben sie sich von Hochleistungsvarianten herkömmlicher Schlagwaffen zu den mechatronischen Raumschiffen entwickelt, die wir heute sehen.

Wenn Sie sich also das nächste Mal einen Formel-1-Grand-Prix (oder eigentlich jedes Autorennen) ansehen, werden Sie jetzt die clevere Technik zu schätzen wissen, die die Radpistolen zum Laufen bringt. Sie fragen sich vielleicht auch, wie die Arme der Mechaniker unter den überirdischen Kräften, die diese Waffen ausstrahlen können, nicht abfallen.

Matt Crisara stammt aus Austin und hat eine unbändige Leidenschaft für Autos und Motorsport im In- und Ausland. Als Autoredakteur für Popular Mechanics schreibt er den Großteil der Automobilberichterstattung in digitaler und gedruckter Form. Zuvor war er als Autor für Motor1 tätig, nachdem er Praktika bei Circuit Of The Americas F1 Track und Speed ​​City absolviert hatte, einem Radiosender in Austin, der sich auf die Welt des Motorsports konzentriert. Er erwarb einen Bachelor-Abschluss an der University of Arizona School of Journalism, wo er mit dem University Club Team Mountainbike-Rennen fuhr. Wenn er nicht arbeitet, genießt er Sim-Racing, FPV-Drohnen und die freie Natur.

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