Formula 1 araçlarına tepeden bakarsak tekerlerin merkez hattına göre farklı bir açıda durduğunu görürüz. Bir başka deyişle tekerler düz bir açıyla durmaz. Merkeze göre durdukları bu açı farkına toe-angle yani toe açısı denir. Peki neden böyle bir açı var, ne işe yarar, nerelerde kullanır? Bu yazımda bunları ele alacağım.
Bu durum matematikte 'diferansiyel' olarak tabir edilir. Formula 1’de de bu matematiğin detaylarına girilir. İki tür toe açısı vardır. İlk resimde, lastiklerin içe dönük durmasına toe-in denilir. Diğer adıyla pozitif-açı olarak da ifade edilir. Üçüncü resimde de toe-out yani negatif açı yer alıyor.
Peki takımlar neden bu açılarla oynarlar? Öncelikle şunu söylemeliyim ki oynanan açılar büyük çapta açılar değil. Yani takımlar yaklaşık 1-2 derece oynarlar. Şimdi normal durumda bir araç tasavvur etsek resimde olduğu gibi tekerlerin dümdüz olduğu (toe-zero) durumu ele alırız. Bu düzlüklerde ideal, iyi bir durumdur. Ancak ya araç viraj alırsa?
İşte bu durumda farklı bir senaryo söz konusu. Çünkü araç viraj aldığında iç taraftaki teker, dış taraftaki tekere göre daha az yarıçap yol alır. Her iki lastiği de düz tutarsak (toe-zero) lastikler birbiriyle çatışır ve araç dönmek istemez.
Yazıyla anlatılması zor bir durum ama hayal ettiğinizde daha net anlaşılıyor. İşte bu durumu ortadan kaldırmak için toe açısı veriliyor. Böylelikle virajlarda daha hassas ve yol tutuşu yüksek bir durum meydana geliyor.
Şimdi lastiklerin dışa dönük olduğunu (toe-out) düşünelim. Bu durumda dönen tekerlekler doğal yollarına daha yakın bir yarıçapa sahip yolları takip eder ve bu nedenle araç kolayca döner.
İdeal toe açısı virajların yarıçapına göre değişir ve sürüş sırasında değiştirilemediğinden bu açı oluşturulurken tüm virajlar hesaba katılmalıdır.
Tabi şu ana kadar yazdıklarımın hepsi ön lastikler için geçerli. Yoksa arka lastikler için de toe açısı vardır. Genelde ön tekerler için toe-out arka tekerler için toe-in seçilir.
Arka tekerlerde toe-in seçilmesinin sebebi güç frenlemede önde kaldığı için arka taraf süspansiyon geometrisine bağlı olarak kendini stabil konuma getiriyor ki araçta sorun yaşanmasın.
Toe açısı aynı zamanda araçların oversteer ve understeer risklerini kontrol etmek için de kullanılır. Örneğin aracın pistte oversteer yaşadığı bölümler varsa ama hızlı turlar atabiliyorsa toe açısı en tolere edilebilir şekilde tutulur ki sürücü kayan aracı kolay kontrol edebilsin.
Tabi tüm bu durumlar lastik ısısını da etkiler. Düzlükte toe-out durumundayken lastiğin içi, yüzeyle daha çok etkileşime girer. Bu da lastiğin iç tarafının ısısını artırır. Bu da lastik aşınmaları artırabilir.
Dolayısıyla toe açısıyla sadece virajlardaki tutuş değil, lastik ısısı yönetimi de yapılabilir.
*Görseller @chainbear YouTube kanalına aittir.*