Okazuje się, że całkiem dużo. Pionierskie wykorzystanie włókien lnianych w fotelach dla kierowców bolidów ponownie stawia markę McLaren wśród liderów innowacji. A tym samym len zyskuje nowe zastosowanie, tym razem w świecie motoryzacji.

McLaren to przede wszystkim wyścigi Formuły 1. Jednak w zaciszu biur projektowych przedstawiciele firmy nieustannie pracują nad udoskonaleniami bolidów. Dążenie do przewagi konkurencyjnej, wygranej w rywalizacji sportowej, obniżanie kosztów, coraz większa świadomość dbałości o środowisko naturalne oraz szereg innych czynników mocno inspirują projektantów i menedżerów do szukania innowacyjnych rozwiązań.

Kiedyś włókno węglowe dziś włókno LNIANE

Osiągnięcia jednej firmy w danej dziedzinie są z czasem wykorzystywane powszechnie. Wówczas stają się dobrem wspólnym, kolejnym stopniem w rozwoju technologicznym, siłą, która pcha globalny rozwój do przodu.
McLaren to jedna z tych firm. Od dziesiątek lat zajmuje czołowe miejsce we wprowadzaniu innowacji. Wykorzystanie włókna węglowego w samochodach wyścigowych przyniosło swego czasu ogromne korzyści, nie tylko w dziedzinie motoryzacji. Lekkość i jednocześnie wytrzymałość oraz bezpieczeństwo – cechy gwarantujące nowe możliwości konstrukcyjne. To elektryzowało wiele lat temu. Dzisiaj jest czas na kolejne rozwiązania, podyktowane ekonomią, coraz silniej wywieraną presją wzięcia odpowiedzialności za środowisko i dbałością o zrównoważony rozwój.

Wygląda, więc na to, że obecnie McLaren zamierza stać się pionierem w wytwarzaniu foteli w swoich samochodach wyścigowych z kompozytów z włókien naturalnych lnianych.

Owocna współpraca nad lnianym włóknem

McLaren we współpracy ze szwajcarską firmą Bcomp opracowali formułę wykonania fotela wyścigowego z włókien naturalnych. Prace nad optymalizacją właściwości mechanicznych włókien lnu i uzyskaniu – jak to ładnie nazwano – odpowiedniej architektury tkaniny doprowadziły do uzyskania wyjątkowego materiału. Wykonany z niego fotel ma wymaganą wytrzymałość i sztywność. Dodatkowo zawiera 75% mniej śladu węglowego w porównaniu z jego odpowiednikiem z włókna węglowego.
Fotel wykonano dla Carlosa Sainza i Lando Norrisa.
Dlaczego akurat dla nich? Czytaj dalej!

„Zastosowanie kompozytów z włókien naturalnych jest najnowszym przykładem pionierskich innowacji w zakresie materiałów kompozytowych w firmie McLaren (…) To rozwiązanie nie tylko zapewnia taką samą wydajność jak włókno węglowe, ale stanowi kolejny krok naprzód w naszym rozwijającym się programie zrównoważonego rozwoju, podkreślając jednocześnie nasze zaangażowanie w pomoc F1 w przekształcaniu ambitnej strategii zrównoważonego rozwoju w działanie”

szef zespołu McLaren F1, Andreas Seidl.

Dlaczego wybrano len?

O zastosowaniu lnu w tworzeniu kompozytów możliwych do zastosowania w motoryzacji mówi się od dawna. Najczęściej dotyczy wytwarzania pojedynczych elementów, na przykład desek rozdzielczych. Tu postawiono na inne części wyposażenia niekonwencjonalnego, jak by nie było, pojazdu.

Właściwości i zalety lnu

Len jest surowcem neutralnym pod względem emisji CO2, a jego włókna ulegają biodegradacji. W związku z tym pod koniec okresu użytkowania fotela można go zmielić i wytworzyć nowy materiał bazowy. Ewentualnie można go poddać recyklingowi termicznemu bez pozostałości.
Korzyści dla środowiska są oczywiste.
Właściwości mechaniczne lnu sprawiają, że jest on atrakcyjnym surowcem odnawialnym do wytwarzania kompozytów o wysokiej wydajności. Rurowa struktura włókien lnianych zapewnia niską gęstość i dużą sztywność, co daje możliwość obniżenia wagi wytwarzanego przedmiotu. Jednocześnie poprawia tłumienie drgań, a także odporność na pękanie, skręcanie i ściskanie.

Nowoczesne włókna lniane

Firma Bcomp opatentowała dwie technologie wykorzystane do wytworzenia tego nowoczesnego fotela. Technologia powerRibs ™ zapewnia trójwymiarową strukturę siatki po jednej stronie siedziska. Jest wykonana ze skręconych włókien lnu tak, by utworzyły grubą przędzę. W ten sposób staje się pewnego rodzaju kręgosłupem, wzmocnieniem dla tkaniny lnianej wykonanej w technologii ampliTex ™.

Lekkość i elastyczność

Ważnym elementem w rozwoju technologicznym jest zmniejszanie masy przy jednoczesnym utrzymaniu pozostałych parametrów. Na przykład włókna lnu są o 9% lżejsze niż jakikolwiek równoważny materiał węglowy i zapewniają znacznie lepsze tłumienie drgań. „Znacznie lepiej” oznacza, według firmy, pięć razy lepiej, dzięki tkaninie lnianej Bcomp ampliTex ™ i technologii powerRibs ™. Większa absorpcja wibracji i odporność na uderzenia sprawia, że ​​materiał z naturalnych włókien dobrze nadaje się do stosowania w fotelu kierowcy. Poprawia komfort i redukuje wibracje w kokpicie, które mogą mieć męczący wpływ na kierowców, zwłaszcza na torze wyścigowym.

Bezpieczeństwo ponad wszystko

Lniany materiał kompozytowy również może się łamać. W przeciwieństwie do włókna węglowego jest natomiast miękki i ma mniejszą podatność na odpryski.
Jednym z najbardziej spektakularnych, ale równie niebezpiecznych aspektów zdarzenia na torze są odłamki włókna węglowego powstałe w wyniku kolizji. Nie tylko stanowią one bezpośrednie zagrożenie dla kierowców, ale powodują przebicia opon. Dzięki zastosowaniu kompozytów z naturalnych włókien w innych częściach samochodu, takich jak przedni błotnik i podłoga, można zmniejszyć ilość zanieczyszczeń z włókna węglowego, a tym samym ryzyko przebicia.

Oszczędności budżetowe

Z wypowiedzi przedstawicieli firmy wynika, że zainteresowanie nową technologią zbiega się również z wprowadzeniem limitu budżetowego od 2021 r. Zespoły F1 będą zmuszone obniżyć koszty, ale jednocześnie powinny wciąż utrzymywać i poprawiać wyniki. I to nie będzie takie łatwe. Jednak dzięki rozwiązaniom firmy Bcomp zmniejszy się koszt surowców nawet o 30% w porównaniu z tradycyjnym włóknem węglowym. Ta znaczna oszczędność pozwoli na finansowanie kolejnych prac nad poprawą osiągów samochodu.
Firma zauważa również możliwość wykorzystania włókien lnianych „poza samochodem”. I tu wymienia, między innymi: przekładnie do boksów, panele samochodów ciężarowych, skrzynie do pakowania, stojaki czasowe i narzędzia do formowania.

Dlaczego McLaren zaczął od lnianych foteli w bolidach?

Włókna lniane w kompozytach stosowanych w motoryzacji pojawiają się najczęściej w deskach rozdzielczych. Dlaczego McLaren zaczął od wykorzystania naturalnych włókien do produkcji lekkich i ekologicznych foteli wyścigowych?

Okazuje się, że inspiracją, a może pewnego rodzaju „wymuszeniem” działania były aktualne przepisy techniczne F1. Od 2019 r. obowiązuje bowiem przepis mówiący o minimalnej wadze kierowcy, to jest 80 kg.
A co, jeśli kierowca waży mniej?
Należy użyć balastu. A jak to zrobić nie narażając bezpieczeństwa kierowcy? Uznano, że wykorzystanie dodatkowego biokompozytu w fotelu zapewni wystarczającą wytrzymałość i sztywność tego kluczowego dla bezpieczeństwa elementu. A przede wszystkim rozwiąże problem … niedowagi Carlosa Sainza (72 kg) i Lando Norrisa (68 kg).
Fotel został już przetestowany. Jak zapewnia firma, żadne problemy się nie pojawiły. Jednocześnie wyraża nadzieję, że w najbliższej przyszłości będzie się ścigać z lnianymi fotelami Bcomp.

„Uważamy, że ten fotel jest ostatecznym dowodem na to, że nasze technologie są gotowe do konkurowania na najwyższym szczeblu sportów motorowych. (…) „Dopasowujemy konwencjonalne włókno węglowe, jednocześnie zmniejszając ślad ekologiczny o 75%, obniżając koszty, redukując wibracje i poprawiając bezpieczeństwo – wszystko to jest bardzo istotne dla osiągnięcia zrównoważonej przyszłości sportów motorowych i mobilności”.

Bcomp CEO Christian Fischer

Opracowano na podstawie:
„Revealed: how McLaren is pioneering the use of sustainable composites in F1”, www.mclaren.com/racing/team/natural-fibre-sustainable-composite-racing-seat/