artikel

Thee zetten met een Formule 1-auto

Techniek Premium 1577

Komend weekend racen de F1-auto’s in Hockenheim. Remmenfabrikant Brembo vraagt speciale aandacht voor de bochten 2, 6 en 8. Daar stellen de coureurs hun carbon remsystemen namelijk het zwaarst op de proef. Boeiende vraag: komt er bij één keer remmen voor zo’n heftige bocht voldoende energie vrij om een potje thee te zetten? We gaan rekenen aan remmen!

Thee zetten met een Formule 1-auto
F1-remmen worden gloeiend heet. Produceren ze voor één bocht al voldoende energie om thee te zetten?

Brembo beschouwt op Hockenheim Bocht 2 als de meest uitdagende voor de remmen (video). F1-auto’s naderen die bijna-hairpin met een snelheid van boven de 300 km/u. Het rempunt ligt 128 meter voor de bocht. Net iets meer dan 2 seconden later gaat de auto de bocht in met een snelheid die bijna 200 km/u lager ligt.

Van 309 naar 113 km/uur in 2,22 seconden Bocht 2 is de heftigste op Hockenheim

Aaaaah!!!

Als je zou kunnen meerijden in zo’n auto dan weet je het 128 meter voor Bocht 2 zeker: “Deze gaan wij niet meer halen.” Dan gebeurt het onmogelijke, het voelt alsof je tegen een muur rijdt, en dik 2 seconden later blijkt dat je de bocht toch ‘gewoon’ haalt.

Topsport

Zo hard remmen gaat niet vanzelf. De coureur moet maar liefst 133 kg aan pedaalkracht leveren en hij wordt blootgesteld aan een maximale vertraging van 4,4 g. Aan hem om zijn hoofd recht te houden terwijl het met 4,4 keer zijn normale gewicht vooruit wil schieten. Ter vergelijking, in de APK wordt 0,58 g bij 50 kg pedaalkracht geëist…

Net hersteld van Bocht 2 krijgen coureur, én remmen, deze voor de kiezen.

Heftig ritje

Tja, en dan te bedenken dat Bocht 6 en 8 vergelijkbaar zijn in zwaarte voor mens en materiaal. En dat Bocht 13 en 16 daar niet veel voor onderdoen. En dat al die bochten 67 keer terugkomen tijdens de race. Zo’n Grand Prix is allesbehalve een plezierritje.

Energie voor thee

Goed, maar we willen thee. Hoeveel energie kost thee zetten? Eén liter water één graad Celsius verwarmen kost 4,18 kilo Joule zegt de natuurkunde. Maar we willen geen koude thee, dus moeten we het water van kamertemperatuur (20 °C) naar het kookpunt brengen (100 °C). Kortom, we hebben 80 keer die 4,18 kJ nodig: 334 kJ.

Reken, reken

Als we thuis de waterkoker gebruiken om thee te zetten, verbruiken we stroom. Die rekenen we af in kiloWatturen. Dus laten we die 334 kJ even omrekenen naar kWh’s. Omdat een watt gelijk is aan een joule per seconde, en omdat er 3600 seconden in een uur zitten, is dat eenvoudig: delen door 3600. Dus: 1 liter water aan de kook brengen vraagt 0,09 kWh.

Voor de ouderen onder ons, dat is 3185 pk

Niet overdrijven

Mooi, nu naar de remmen. Het door de remmen ontwikkelde vermogen voor Bocht 2 is 2342 kW, zegt Brembo. Voor de ouderen onder ons, dat is 3185 pk! Dus wie dacht dat F1-auto’s sterke motoren hebben, de remmen zijn zeker drie maal zo sterk. Als we ervan uitgaan dat die 2342 kW de volledige remtijd aanhoudt, zou er dus 2,22 s maal 2342 kW gedeeld door 3600 s is 1,44 kWh vrijkomen. Maar we willen niet overdrijven, dus laat het de helft zijn: 0,72 kWh.

En hoppa, bocht 8 maakt de top 3 van echte killers vol.

Meer thee

Er komt dus heel wat meer energie als warmte vrij, dan je nodig hebt om een liter water aan de kook te brengen. Met die ene remming kun je zelfs al een dikke 7,5 liter water aan de kook brengen, een hele emmer! Brembo zegt dat de remmen van een F1-auto tijdens de 67 rondjes op Hockenheim in totaal zelfs wel  220 kWh aan bewegingsenergie in warmte omzetten. Dat is genoeg voor een kleine 2400 liter thee.

Roodgloeiend worden die carbonremschijven. Daar kun je heel veel thee mee zetten…

Gezellig!

Volgens het Voedingscentrum bevat een kopje, 0,125 liter thee. Dus kun je met de totale remenergie van één F1-auto bijna 19.000 mensen van thee voorzien. Met de zes auto’s van Mercedes, Ferrari en Red Bull samen, is er dus thee voor alle 120.000 toeschouwers rond de Hockenheimring. Als de andere teams ook meedoen zijn er drie rondjes thee voor het hele publiek. Het wordt gezellig op Hockenheim!

Weten hoe zo’n F1-remsysteem werkt? Een video met heel duidelijke uitleg zie je hier.

Hoe heet wordt zo’n remschijf? Wat weegt ie? Hoe lang gaat ie mee? En hoe zit dat met de remblokken? En met de remklauwen? Vind alle antwoorden in deze Brembo-Infographics!

Reageer op dit artikel