Ternyata 5 Hal Ini Yang Membuat Mobil F1 Sangat Cepat!

Ternyata 5 Hal Ini Yang Membuat Mobil F1 Sangat Cepat! – Sejak SD, aku sudah sangat menyukai ajang balap mobil Formula 1, atau yang biasa disingkat sebagai F1. Hal pertama yang membuatku tertarik adalah karena “nyanyian” suara mesinnya yang amat sangat nyaring dan berbeda dari mobil pada umumnya. Karena saat itu, konfigurasi mesin yang digunakan adalah V10 alias mesin 10 silinder yang dirangkai menjadi menyerupai huruf “V”.

Lalu saat menontonnya, akupun menjadi makin tertarik karena kecepatan mobilnya yang luar biasa. Bahkan aku pernah terobsesi untuk menjadi desainer dan membuat sendiri sebuah mobil F1. Sejak masih kecil tersebut, bisa dibilang aku sudah menyimak dengan cukup detail tentang F1. Termasuk soal apa saja hal yang membuatnya sangat cepat jika dibandingkan dengan mobil biasa.

Iya, orang awam yang baru mengenal F1 pun juga mungkin akan memikirkan hal yang sama. Ya bayangin aja, gimana bisa sebuah mobil mengelilingi sebuah lintasan yang rata-rata memiliki panjang sekitar 5 kilometer dalam waktu kurang dari 2 menit? Dan lintasan itu nggak cuma jalan lurus aja loh. Karena ada banyak sekali tikungan yang merintangi.

Nah disini, aku akan memberi sedikit penjelasan singkat tentang apa rahasia mobil F1 sehingga bisa sangat cepat. Berdasarkan apa yang aku tau, dan akan ku rangkum dengan bahasa yang se-sederhana mungkin agar lebih mudah dipahami.

Kenapa Mobil F1 Sangat Cepat?

1. Mesin

Banyak orang mengira bahwa alasan utama mengapa mobil F1 sangat cepat adalah karena mesinnya. Sehingga cukup banyak pertanyaan soal “mesin mobil F1 berapa cc sih kapasitasnya?”.

Memang benar sih, tapi perlu diingat bahwa mobil F1 itu nggak melulu soal mesin. Dapur pacu alias mesin dari kendaraan balap ini memang dibuat sedemikian istimewa. Kapasitas mesinnya pun sebenarnya nggak jauh beda dengan mesin mobil yang dijual di pasaran bebas loh. Pada tahun 90’an sampai pertengahan tahun 2000’an, mesin mobil F1 memiliki kapasitas 3000cc naturally aspirated, dengan konfigurasi V10 (10 silinder). Dan saat ini (tahun 2020), mesin mobil F1 berkapasitas 1600cc V6 Turbocharged Hybrid.

Sebagai perbandingan, ada cukup banyak mobil sedan yang punya kapasitas mesin hampir sama dengan kapasitas mesin F1. Hanya saja, jumlah silindernya lebih sedikit, serta performanya jelas nggak sebaik mesin mobil F1.

Mesin mobil F1 berapa cc
By Pex Cornel, cropped and retouched by Morio – photo taken by Pex Cornel, flickr, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2249493

Kalau soal kecepatan alias top speed, sebenarnya ada beberapa supercar yang mampu mengimbangi dan bahkan melampaui kecepatan mobil F1. Akan tetapi untuk soal akselarasi, mobil F1 masih lebih unggul. Padahal, kapasitas mesin dari supercar itu lebih besar loh. Mulai dari 3800cc, hingga bahkan lebih dari 5000cc.

Artinya, kapasitas mesin bukanlah alasan mengapa mobil Formula 1 sangat cepat. Yang membuat mesin mobil F1 berbeda hingga membuat performanya sangat ngebut adalah dari sisi putaran mesin.

Mobil-mobil umum yang biasa kita temui di pasaran, di desain agar punya mesin yang awet, sehingga dapat bertahan dalam pemakaian jangka panjang. Rata-rata putaran mesin maksimal dari mobil-mobil tersebut adalah sekitar 6.000 rpm (6000 kali putaran per menit), atau bahkan kurang dari itu. Untuk standar mobil sport dan supercar, putaran 8.000 rpm saja sudah tergolong tinggi.

Sedangkan mobil F1 di era mesin 1600 cc V6 Turbocharged Hybrid seperti sekarang ini, rata-rata putaran mesin yang mampu dicapai adalah hingga 12.000 rpm. Dengan batasan maksimal adalah 15.000 rpm. Di akhir era mesin 3000cc V10, putaran mesin mobil dengan julukan “jet darat” ini rata-rata adalah mulai dari 17.000 hingga 19.000 rpm. Bahkan, pada awal era mesin 2400cc V8, Cosworth berhasil membuat mesin yang memiliki putaran hingga 20.000 rpm.

Putaran mesin yang sedemikian tinggi itu sangat memungkinkan mobil F1 untuk melakukan akselarasi yang luar biasa. Akan tetapi, efek sampingnya adalah, mesin mobil F1 menjadi sangat tidak awet. Sebagai gambaran nih ya. Sebelum ada regulasi pembatasan seperti saat ini, mesin F1 biasanya hanya akan dipakai untuk satu kali balapan saja. Setelah itu ya diganti dengan mesin baru.

Kalau dengan peraturan sekarang, setiap pembalap hanya boleh menggunakan 3 mesin saja untuk dapat mengikuti seluruh seri balapan sepanjang tahun. Maka jangan heran jika putaran mesin F1 di era yang lebih modern ini justru lebih rendah. Hal itu adalah demi membuat mesin agar bisa bertahan lebih lama.

2. Bobot

Mobil F1 adalah mobil yang di desain khusus untuk balapan. Maka, setiap tim akan berusaha membuat mobil yang seringan mungkin untuk mendapatkan berbagai keuntungan. Misalnya agar lebih baik dalam hal akselarasi dan juga pengereman. Semakin ringan bobot mobil, maka kerja mesin akan semakin ringan juga. Ibarat kalau kita sedang menarik sebuah benda, pasti akan lebih mudah untuk menarik benda yang ringan bukan?

Memangnya seberapa ringan sih mobil F1 itu? Sebagai gambaran nih ya. Mobil yang banyak beredar di jalanan Indonesia saja, memiliki bobot rata-rata mulai dari 1000kg lebih, hingga hampir mendekati 1300kg. Bahkan mobil sport atau supercar dengan bobot kisaran 1400’an kg saja sudah tergolong ringan.

Sedangkan mobil F1, regulasi bobot mobil di tahun 2019 adalah minimal seberat 740kg, termasuk sang pembalapnya. Atau dengan kata lain, bobot dari mobil plus pembalap tidak boleh kurang dari 740kg. Kok tidak boleh kurang? Iya, karena nyatanya, ada banyak tim besar yang sanggup untuk membuat mobil dengan bobot yang jauh lebih ringan daripada itu.

Bobot mobil F1
By Liauzh – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=83630482

Pada tahun 2005 contohnya. Bobot mobil dari tim Ferrari plus pembalapnya adalah berada di kisaran 605kg. Jadi supaya adil, dibuatlah regulasi bobot minimal tersebut. Bobot seringan itu adalah berkat penggunaan material super ringan yaitu carbon fiber di hampir seluruh bagian mobil. Termasuk di bagian rangka, hingga sayap-sayap yang menghiasi sekeliling mobil.

Selain itu, mobil F1 juga tak menggunakan berbagai komponen tambahan yang bisa membuat bobot jadi membengkak. Misalnya kompresor AC, lampu, kursi penumpang, dan lain sebagainya. Karena memang nggak dibutuhkan. Bobot yang ringan tersebut, juga akan membuat kinerja pengereman jadi lebih baik. Karena beban untuk memperlambat laju mobil pun tentu akan menjadi lebih ringan.

3. Sasis & Suspensi

Mobil F1 menggunakan sasis khusus yang sama sekali berbeda dengan mobil keluarga, ataupun mobil sedan sport sekalipun. Sasis yang digunakan adalah khusus untuk dapat memuat satu orang saja. Kalau kamu perhatikan, bagian roda depan adalah contoh yang paling mudah kita lihat untuk menggambarkan betapa berbedanya sasis dan suspensi mobil F1 dibanding mobil biasa.

Disana terlihat, roda hanya ditopang oleh beberapa batang kecil yang sangat kuat, untuk menghubungkannya dengan body utama mobil. Yang mana batang-batang tersebut adalah sistem suspensi dari roda depannya.

Fungsi sayap mobil F1
Photo taken by TMWolf. Cropped by Morio – https://www.flickr.com/photos/tmwolf/19598299/, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=814828

Bentuk sasis dan juga suspensi tersebut akan membuat mobil jauh lebih stabil ketika berbelok dalam kecepatan tinggi. Apalagi posisi dari sasis tersebut memungkinkan untuk menempatkan pembalap dan juga mesin di titik yang sangat rendah. Yang mana kedua hal ini adalah penyumbang berat yang cukup signifikan.

Dan kedudukan beban berat di titik yang rendah tersebut akan memungkinkan mobil jadi terasa lebih stabil. Sekaligus menjadi alasan mengapa mobil F1 sangat “ceper” (sangat rendah, dekat dengan permukaan jalan). Perlu kamu tau bahwa mobil F1 akan mampu menikung di kecepatan lebih dari 200km/jam tanpa terguling. Bandingkan dengan mobil biasa, yang mana saat menikung di kecepatan 80km/jam saja, rasanya tuh sudah miring banget dan rawan terguling.

4. Body Aerodinamis

Pernah kebayang gak, sebenarnya apa sih fungsi sayap mobil F1 itu? Kalau kamu berpikir bahwa itu cuma untuk hiasan, maka kamu salah besar. Faktanya, sayap-sayap inilah yang memungkinkan mobil F1 untuk dapat melaju sangat cepat, khususnya di tikungan.

Sayap-sayap yang ada di sekeliling body F1 adalah bagian dari sistem aerodinamik, yang akan memanfaatkan kekuatan angin untuk dapat membuat mobil menempel ke lintasan. Bentuk sayap tersebut, nggak dibuat sembarangan loh. Karena faktanya, bagian inilah yang biasanya akan menjadi jurang pemisah antara tim besar dengan tim kecil.

Dalam merancang sistem aerodinamik dari mobil F1, akan dibutuhkan riset dan teknologi yang memakan biaya tidak murah. Sebuah detail kecil saja, bisa dirasakan pengaruhnya oleh para pembalap. Maka jangan heran jika ada sebuah tim yang mobilnya jauh lebih lambat daripada tim lain walau menggunakan mesin yang sama persis. Dan ini juga yang kumaksud bahwa mobil F1 itu “nggak melulu soal mesin”.

Secara garis besar, sayap-sayap serta berbagai komponen lain di sekeliling mobil F1 adalah untuk memberikan downforce (gaya tekan kebawah) saat mobil melaju. Semakin cepat mobil melaju, maka downforce akan semakin besar. Seberapa besar pengaruhnya? Dalam kecepatan yang sangat tinggi, sayap-sayap ini akan sanggup memberikan downforce yang bahkan lebih berat dibandingkan dengan bobot asli mobilnya. Bahkan hingga lebih dari 2x lipat bobot mobil jika ia melaju dalam kecepatan penuh.

Tanpa adanya sayap-sayap ini, mobil F1 yang sangat ringan pasti akan sulit berbelok dalam kecepatan tinggi. Ibaratnya tuh, ban akan terasa terbang gitu. Jadi akan sulit untuk dikendalikan dalam kecepatan tinggi. Karena bobotnya yang ringan tadi, takkan cukup untuk membuat roda menempel kuat ke aspal.

Kenapa mobil F1 ceper
By nimame – 2時間待つとか思ってませんでした, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=63334011

Nah, body aerodinamis pada mobil F1 akan membuat rodanya makin menempel ke permukaan aspal karena adanya downforce tadi. Roda yang sangat kuat menempel ke tanah, akan memungkinkannya untuk berbelok dengan kecepatan tinggi. Asal kamu tau, mobil F1 akan mampu berbelok dengan kecepatan hingga 290km/jam di beberapa lintasan balap.

Lalu kalau kamu bertanya, kenapa mobilnya nggak dibikin berat aja supaya ban nya lebih menempel ke permukaan aspal? Kenapa mesti repot-repot membuat body aerodinamis yang biayanya sangat mahal? Jadi gini ..

Coba kamu ambil sebuah botol plastik besar berisi air, lalu kamu ayunkan ke samping dengan sangat cepat. Saat kamu mengayunkan, pasti tanganmu akan terasa kalau beban (air) dalam botol itu seakan menarik tanganmu ke arah samping, kan? Atau bahkan jika genggamanmu tak cukup kuat, botol dengan bebannya tadi pasti akan terlempar ke arah dimana kamu mengayunkannya.

Nah, hal yang sama juga akan terjadi pada mobil F1. Jika ternyata bobotnya dibuat berat, rodanya memang bisa menempel ke aspal dengan lebih baik. Namun saat berbelok dengan kecepatan tinggi, misalnya belok ke kiri, maka beban berat dari mobil tersebut seakan bakal “menarik” atau melemparkan mobil ke kanan (arah sebaliknya). Sehingga mobil tak dapat berbelok dengan stabil.

Kenapa mobil F1 sangat cepat
Background vector created by freepik

Lain halnya jika kamu mengeluarkan seluruh isi air dalam botol, lalu mengayunkannya kembali. Pasti nggak bakal terasa seperti ditarik walau kamu mengayunkannya dengan sangat cepat. Dari sini udah kebayang?

Kembali lagi ke soal sayap. Body aerodinamis pada mobil F1 hanya akan memberikan gaya tekan ke arah bawah, yaitu agar roda lebih menempel ke permukaan aspal. Sehingga ia akan bisa sangat lincah saat berbelok dan meminimalisir efek “terlempar” dengan bobot asli mobilnya yang sangat ringan tadi.

Contoh nyata bisa kamu lihat ketika mobil F1 mengalami kecelakaan, dan sayap depannya patah atau lepas. Ia pasti akan berjalan jauh lebih lambat dari mobil lain. Karena ya itu tadi, bobotnya yang ringan akan membuat daya cengkram ban nya tidak akan cukup kuat. Dalam keadaan ini, permukaan aspal menjadi terkesan sangat licin sekali dan membuatnya harus sangat berhati-hati (pelan) saat berbelok.

5. Ban & Rem

Ban yang digunakan pada mobil F1 sangat berbeda dengan ban yang biasa digunakan pada mobil di pasaran. Hampir mirip seperti mesin, ban yang digunakan oleh mobil biasa adalah dirancang agar lebih awet, dan juga memungkinkan untuk digunakan dalam berbagai kondisi. Pada dasarnya, ban standar pabrik yang digunakan mobil biasa itu umumnya adalah ban untuk kondisi jalan basah.

Sedangkan di F1, ban yang digunakan adalah harus sesuai dengan kondisi aspal, temperatur aspal, serta keadaan cuaca. Kondisi aspal yang kering, setengah basah (gerimis dan hujan ringan), dan juga sangat basah (hujan deras) akan membutuhkan ban yang berbeda. Karena akan sangat berpengaruh pada performa kecepatan dan kelincahan mobil.

Ban basah (full wet) dan setengah basah (intermediate) akan terasa lebih licin dan lebih cepat hancur jika digunakan dalam keadaan aspal kering. Walaupun, ia masih memungkinkan untuk digunakan berbelok dengan cepat. Lalu jika ban kering digunakan dalam keadaan setengah basah saja, akan membuat mobil F1 terasa sangat licin, seakan berjalan di permukaan es. Dan sangat tidak memungkinkan untuk berbelok dengan cepat. Maka kembali lagi, penggunaan ban pada mobil F1 harus menyesuaikan dengan kondisi jalan. Demi memberikan performa cengkraman yang terbaik.

Rahasia mobil F1
By Matthew Blasi from Fredericksburg Va & Washington DC, USA – 2007 US Grand Prix, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9717701

Lalu, rem dari mobil F1 bisa dibilang memiliki performa yang sangat ekstrim. Di era awal tahun 2000’an, bisa terlihat dengan jelas bagaimana merah membaranya rotor alias piringan cakram pada mobil F1 pada saat melakukan pengereman. Rem tersebut akan mampu memperlambat mobil dengan sangat signifikan dalam waktu yang sangat singkat. Sebagai gambaran, rata-rata mobil F1 hanya akan membutuhkan jarak 15 meter saja untuk dapat berhenti dari kecepatan 100km/jam, dan atau 65 meter (dalam waktu 2.9 detik) untuk berhenti dari kecepatan 200km/jam.

Performa pengereman yang sangat ekstrim tersebut menjadi mungkin berkat perpaduan antara kekuatan caliper, bobot yang ringan, serta downforce dari body aerodinamisnya. Tanpa downforce yang cukup kuat, kekuatan caliper yang mencengkram sangat kuat akan mengakibatkan roda mengungci (berhenti seketika, namun mobil tetap bergerak / berjalan) karena roda tak cukup kuat menempel ke aspal. Roda yang mengunci, akan membuat mobil tidak stabil dan tidak bisa dikendalikan dengan semestinya.

Kesimpulan

Nah, jadi kalian sudah paham kan? Sekali lagi, mobil Formula 1 tidak melulu soal mesin. Karena ada banyak hal lain yang akan mempengaruhi performanya. Dan yang aku sebutkan disini hanyalah garis besarnya saja. Karena masih ada banyak detail kecil lainnya yang menjadi rahasia mobil f1 dapat melaju sangat cepat.

Perpaduan antara kekuatan mesin yang tinggi, serta bobotnya yang ringan, membuat mobil ini sangat cepat dalam berakselarasi. Lalu downforce yang tinggi, bobot ringan, serta dipadukan dengan desain sasis yang optimal, akan membuatnya sangat lincah untuk menikung di kecepatan tinggi. Dan yang terakhir adalah kekuatan rem serta downforce yang tinggi, ditambah dengan (lagi-lagi) bobotnya yang ringan, memungkinkannya untuk dapat mengurangi kecepatan dengan waktu yang sangat singkat.Semoga ini bisa menjawab rasa penasaranmu akan rahasia mobil F1 ya.

Mas Pandu
Suka foto, tapi agak kurang narsis | Pengagum alam, tapi bukan alay | Also known as Mas Bocah