McLaren F1
McLaren F1 je sportovní vůz navržený a vyrobený Gordonem Murraym a McLaren Automotive. Dne 31. března 1998 stanovil rekord nejrychlejšího sériově vyráběného auta na světě s rychlostí 240 mph (391 km/h). K dubnu 2009 jej sice překonaly tři rychlejší vozy v absolutní maximální rychlosti, ale McLaren F1 zůstává nejrychlejším sériovým vozem s atmosférickým motorem.
Auto obsahuje řadu vlastních konstrukčních řešení a technologií. Je lehčí a aerodynamičtější než většina jeho současných rivalů, přestože má o jedno sedadlo více než většina podobných sportovních vozů – řidič sedí uprostřed. Disponuje výkonným motorem a je částečně zaměřený na traťové využití, ale ne natolik, aby to omezovalo každodenní použitelnost a komfort. Byl koncipován jako pokus vytvořit to, co jeho tvůrci považovali za ultimátní silniční vůz. Přestože nebyl navržen jako závodní stroj, upravená závodní verze vyhrála několik závodů, včetně 24 hodin Le Mans v roce 1995, kde soupeřila s prototypy stavěnými přímo pro závody. Výroba začala v roce 1992 a skončila v roce 1998. Celkem bylo vyrobeno 106 vozů s několika designovými variantami.
Hlavní konstruktér Gordon Murray měl jednoduchý koncept, který sdíleli i další tvůrci výkonných aut: nízkou hmotnost a vysoký výkon. Toho bylo dosaženo použitím špičkových a drahých materiálů, jako jsou karbonová vlákna, titan, zlato, hořčík a kevlar. McLaren F1 byl prvním sériovým vozem s karbonovým monokokem.
Myšlenka vznikla, když Murray čekal na let domů po osudovém italském Grand Prix v roce 1988; nakreslil skicu třímístného sportovního vozu a předložil ji Ronu Dennisovi jako koncept ultimátního silničního auta, který by byl silně ovlivněn zkušenostmi a technologií Formule 1 a odrážel by tak znalosti a dovednosti McLarenu.
Citát od Gordona (přeloženo z původního japonského článku): „Během té doby jsme měli možnost navštívit Ayrtona Sennu (zemřelý mistr F1) a výzkumné centrum Hondy v Tochigi. Návštěva souvisela s tím, že v té době McLareny F1 v Grand Prix používaly motory Honda. Ačkoliv jsem si myslel, že by bylo lepší použít větší motor, když jsem poprvé řídil Honda NSX, všechny referenční vozy – Ferrari, Porsche, Lamborghini – které jsem používal při vývoji svého auta, mi v hlavě zmizely. Samozřejmě, že náš McLaren F1 musel být rychlejší než NSX, ale jízdní komfort a ovladatelnost NSX se staly naším novým cílem. Jako fanoušek motorů Honda jsem pak dvakrát navštívil výzkumné centrum v Tochigi a požádal je, zda by pro McLaren F1 nepostavili 4,5litrový V10 nebo V12. Snažil jsem se je přesvědčit, ale nakonec se to nepodařilo a McLaren F1 tak skončil s motorem BMW.“
Později byly dva kitové vozy Ultima MK3, šasi čísla 12 a 13, pojmenované „Albert“ a „Edward“, poslední dva MK3, použity jako testovací „muly“ pro ověření různých komponent a konceptů před stavbou prvních vozů. Číslo 12 sloužilo k testování převodovky s 7,4litrovým motorem Chevrolet V8, aby se simuloval točivý moment BMW V12, a také dalších částí jako sedadla a brzdy. Číslo 13 bylo testem V12 motoru, výfuku a chladicího systému. Po dokončení testů McLaren oba vozy zničil, aby zabránil specialistickým magazínům v přístupu a aby vůz nebyl spojován s „kitovými“ auty.
Auto bylo poprvé představeno na slavnostní premiéře 28. května 1991 v The Sporting Club v Monaku. Výrobní verze zůstala stejná jako původní prototyp (XP1), kromě zpětných zrcátek, která byla na XP1 umístěna nahoře na A-sloupku. Tento prototyp nebyl schválen pro silniční provoz, protože neměl přední blinkry; McLaren musel provést úpravy (některá auta, včetně vozu Ralpha Laurena, byla zaslána zpět a vybavena zrcátky z prototypu). Původní zrcátka také obsahovala páry blinkrů, které ostatní výrobci přijali až o několik let později.
Bezpečnost vozu byla poprvé ověřena během testování v Namibii v dubnu 1993, kdy testovací jezdec v kraťasech a tričku narazil do kamene a prototyp se několikrát převrátil. Jezdec vyvázl bez zranění. Později téhož roku byl druhý prototyp (XP2) speciálně postaven pro crash testy a prošel s nepoškozeným předním blatníkem.
Gordon Murray trval na tom, aby motor byl atmosférický kvůli vyšší spolehlivosti a lepší kontrole řidiče. Turbodmychadla a kompresory sice zvyšují výkon, ale zároveň zvyšují složitost, snižují spolehlivost a přidávají zpoždění a ztrátu zpětné vazby, což omezuje schopnost řidiče plně kontrolovat motor. Murray původně oslovil Hondu s požadavkem na atmosférický motor s výkonem 550 bhp (410 kW; 560 PS), délkou bloku 600 mm (23,6 in) a celkovou hmotností 250 kg (551 lb), který by vycházel z motoru Formule 1 z tehdy dominantních vozů McLaren/Honda.
Když Honda odmítla, Isuzu, které plánovalo vstup do Formule 1, testovalo 3,5litrový V12 motor v šasi Lotus. Společnost měla zájem motor použít v McLarenu F1, ale konstruktéři chtěli motor s osvědčeným designem a závodní historií.
Nakonec se o motor začalo zajímat BMW a jejich motorsportová divize BMW M pod vedením motorového experta Paula Rosche navrhla a postavila na míru 6,1litrový (6064 cm³) 60stupňový V12 motor, který byl o 14 % výkonnější a o 16 kg těžší, než původně specifikoval Murray – přestože vycházel z původních parametrů 550 bhp (410 kW; 560 PS), délky bloku 600 mm (23,6 in) a hmotnosti 250 kg (550 lb).
Výsledkem je na míru postavený 6,1litrový (6064 cm³) 60stupňový V12 s hliníkovou slitinou bloku a hlavy, vrtáním a zdvihem 86 mm x 87 mm, čtyřmi vačkovými hřídeli pro maximální flexibilitu ovládání čtyř ventilů na válec a řetězovým pohonem vaček pro maximální spolehlivost, motor má suchou klikovou skříň. Váží 266 kg (586 lb), což je o něco více než Murrayho původní limit 250 kg (551 lb), ale je také výrazně výkonnější. Tento speciálně vyvinutý motor pro McLaren F1 nese označení BMW S70/2.
Karbonové díly karoserie a monokok vyžadovaly výraznou tepelnou izolaci v motorovém prostoru, proto Murray zvolil jako vysoce účinný tepelný štít zlatou fólii. Každé auto obsahovalo přibližně 25 g (0,8 unce) zlata.
Silniční verze používala kompresní poměr 11:1 a dosahovala výkonu 627 hp (468 kW; 636 PS) při 7400 ot./min – výrazně více než Murrayho specifikovaných 550 koní (404 kW). Točivý moment činil 480 ft·lb (651 N·m) při 5600 ot./min. Omezovač otáček byl nastaven na 7500 ot./min.
Pro hodnocení akcelerace je lepší než absolutní výkon poměr výkonu k hmotnosti. Standardní McLaren F1 dosahuje 550 hp/tunu (403 kW/t), tedy 3,6 lb/hp. Pro srovnání: Ferrari Enzo má 434 hp/t (314 kW/t) (4,6 lb/hp), Bugatti Veyron 530,2 hp/t (395 kW/t) (4,1 lb/hp) a SSC Ultimate Aero TT údajně 1003 hp/t (747,9 kW/t) (2 lb/hp).
Nosné části vačkových hřídelí, kryty, olejová vana, suchá kliková skříň a pouzdra ovládání vaček jsou z hořčíkových odlitků. Sací systém má dvanáct samostatných škrticích klapek a výfukový systém čtyři katalyzátory Inconel s individuálními lambda sondami. Vačkové hřídele jsou plynule variabilní pro lepší výkon, systém je velmi podobný BMW VANOS používanému u BMW M3; hydraulicky ovládaný mechanismus posouvá sací vačku vůči výfukové při nízkých otáčkách, což snižuje překrytí ventilů a zlepšuje stabilitu volnoběhu a točivý moment při nízkých otáčkách. Při vyšších otáčkách se překrytí ventilů zvyšuje řízeně na 42 stupňů (oproti 25 stupňům u M3) pro lepší průtok vzduchu a vyšší výkon.
Pro dokonalé rozprášení paliva používá motor dva vstřikovače Lucas na válec, přičemž první je umístěn blízko sacího ventilu a pracuje při nízkých otáčkách, druhý je výše v sacím potrubí a aktivuje se při vyšších otáčkách. Přechod mezi nimi řídí řídicí jednotka motoru.
Každý válec má vlastní malou zapalovací cívku. Sekvenční vstřikování paliva je uzavřené. Motor nemá detektor klepání, protože předpokládané spalovací podmínky klepání nevyvolávají. Písty jsou kované z hliníku.
Vrtání válců je pokryto nikasilovým povlakem, který výrazně zvyšuje odolnost proti opotřebení.
Od roku 1998 do 2000 používalo podobný motor S70/2 závodní BMW V12 LMR, vítěz Le Mans.
Motor měl krátký vývojový čas, proto designéři BMW použili pouze osvědčené technologie z předchozích zkušeností. Motor nepoužívá titanové ventily ani ojnice. Variabilní geometrie sacího traktu byla zvažována, ale kvůli zbytečné složitosti zamítnuta.
Co se týče spotřeby paliva, motor dosahuje v průměru 15,2 mpg, v nejhorším případě 9,3 mpg a v nejlepším 23,4 mpg.
McLaren F1 byl prvním sériovým silničním vozem s kompletním karbonovým monokokem (CFRP). Hliník a hořčík byly použity pro upevnění zavěšení, které bylo přímo zasazeno do CFRP konstrukce.
Auto má středovou pozici řidiče – sedadlo je uprostřed, před palivovou nádrží a motorem, s dvěma sedadly pro spolujezdce mírně vzadu po stranách. Dveře se otevírají směrem nahoru a ven, jde tedy o tzv. butterfly doors.
Motor při plném zatížení dosahuje vysokých teplot, což způsobuje značné tepelné výkyvy v motorovém prostoru. Karbonová konstrukce by byla dlouhodobě mechanicky namáhána vysokou teplotou, proto není motorový prostor vyroben z CFRP.
Celkový součinitel odporu vzduchu (Cd) standardního McLarenu F1 je 0,32, což je méně než u rychlejšího Bugatti Veyron (0,36) a současného držitele rekordu nejrychlejšího auta světa (k roku 2008) SSC Ultimate Aero TT (0,357). Čelní plocha vozu je 1,79 m² a celkový součinitel odporu (Cx) je 0,57. Díky aktivní aerodynamice jsou tyto hodnoty naměřeny v nejvíce aerodynamicky optimalizované konfiguraci.
Standardní McLaren F1 nemá žádná křídla pro generování přítlaku (na rozdíl od verzí LM a GTR), ale celkový design spodku vozu včetně zadního difuzoru využívá efektu přítlaku od podtlaku pod vozem. Přítlak dále zvyšují dva elektrické ventilátory, které snižují tlak pod autem. Řidič může zapnout nebo vypnout „režim vysokého přítlaku“. Na vrcholu vozu je nasávací otvor pro přívod vzduchu k motoru, s výstupem nízkotlakého vzduchu na zadní části střechy. Pod každými dveřmi je malý nasávací otvor pro chlazení olejové nádrže a části elektroniky. Proud vzduchu od elektrických ventilátorů nejen zvyšuje přítlak, ale je také veden přes motorový prostor pro lepší chlazení motoru a řídicí jednotky. Vepředu jsou kanály s elektrickým sacím ventilátorem pro chlazení předních brzd.
Na zádi vozu je malý zadní spoiler, který je dynamický – zařízení se automaticky a plynule přizpůsobuje a snaží se vyrovnat těžiště vozu při brzdění, kdy se hmotnost posouvá vpřed. Po aktivaci spoileru vzniká před jeho klapkou zóna vysokého tlaku, kterou využívají dva vzduchové vstupy, jež se při jeho nasazení odhalí a umožní přívod vzduchu do kanálů, které pomáhají chladit zadní brzdy. Spoiler zvyšuje celkový koeficient odporu vzduchu z 0,32 na 0,39 a aktivuje se při rychlostech 40 mph (64 km/h) a vyšších na základě tlaku v brzdové soustavě.
Steve Randle, který byl zodpovědný za dynamiku vozu, navrhl zavěšení McLaren F1. Bylo rozhodnuto, že podvozek má být komfortní, ale zároveň výkonnostně orientovaný, ovšem ne tak tvrdý a nízký jako u skutečného závodního stroje, protože by to znamenalo snížení praktičnosti a pohodlí, zvýšení hluku a vibrací, což by bylo v rozporu s cílem vytvořit ultimátní silniční vůz.
Od začátku byl u McLaren F1 kladen velký důraz na co nejvíce vyvážené umístění hmoty co nejblíže středu vozu, a to díky pečlivému rozmístění motoru, paliva a řidiče, což umožňuje nízký polární moment setrvačnosti při otáčení. McLaren F1 má 42 % hmotnosti vpředu a 58 % vzadu, přičemž tento poměr se při změně palivové náplně mění méně než o 1 %.
Vzdálenost mezi těžištěm vozu a středem rolování zavěšení byla navržena shodná vpředu i vzadu, aby se zabránilo nežádoucím přenosům hmotnosti. Počítačem řízené dynamické zavěšení bylo zvažováno, ale nakonec nepoužito kvůli zvýšení hmotnosti, složitosti a ztrátě předvídatelnosti chování vozu.
Parametry tlumičů a pružin jsou: zdvih 90 mm (3,5 in) při stlačení, 80 mm (3,1 in) při odskoku, s frekvencí pružení 1,43 Hz vpředu a 1,80 Hz vzadu. Přestože jsou tyto hodnoty sportovně orientované, znamenají spíše měkčí jízdu a snížení výkonu na okruhu, ale McLaren F1 není koncipován ani realizován jako závodní vůz. Jak ukazují verze McLaren F1 LM, McLaren F1 GTR a další, potenciál pro závodní výkon je mnohem vyšší než u standardního McLaren F1, protože vůz má být pohodlný a použitelný v běžném provozu.
Zavěšení je typu dvojitých lichoběžníků s zajímavým řešením, například podélná pružnost kol je umožněna bez ztráty kontroly nad kolem, což dovoluje kolu při nárazu na nerovnost ustoupit dozadu – tím se zvyšuje komfort jízdy.
Při brzdění je řešeno odklánění náklonu kol vpředu pomocí patentovaného McLaren systému Ground Plane Shear Centre – ramena zavěšení na obou stranách v podvozkové části jsou upevněna v tuhých ložiscích a spojena s karoserií čtyřmi samostatnými silentbloky, které jsou radiálně 25krát tužší než axiálně. Toto řešení umožňuje odklon náklonu kol při brzdění pouhých 1,02 stupně na 1 G decelerace. Pro srovnání: Honda NSX má 2,91 stupně na 1 G, Porsche 928 S 3,60 stupně a Jaguar XJ6 4,30 stupně na 1 G. Rozdíly v hodnotách sbíhavosti a odklonu kol jsou také velmi malé při působení bočních sil. Na zadní nápravě je použit systém Inclined Shear Axis, který vykazuje změny sbíhavosti při brzdění 0,04 stupně na 1 G a při zrychlení 0,08 stupně na 1 G.
Při vývoji zavěšení byla využita elektro-hydraulická kinematika a compliance v zařízení Anthony Best Dynamics, kde byly měřeny vlastnosti zavěšení na vozech Jaguar XL16, Porsche 928S a Honda NSX jako referenční vzory.
Řídící čepy a horní rameno zavěšení jsou vyrobeny ze speciální hliníkové slitiny. Ramena jsou obráběna z jednoho kusu hliníkové slitiny pomocí CNC strojů.
McLaren F1 používá pneumatiky 235/45ZR17 vpředu a 315/45ZR17 vzadu, které byly speciálně navrženy a vyvinuty výhradně pro tento vůz firmami Goodyear a Michelin. Pneumatiky jsou nasazeny na 17x9 palcových a 17x11,5 palcových litých magnéziových kolech, chráněných odolným lakem. Pěti-ramenná kola jsou zajištěna magnéziovými pojistkami.
Průměr otáčení od obrubníku k obrubníku je 13 m (42,7 ft), což umožňuje řidiči dvě plné otáčky volantu.
McLaren F1 má neservo asistované, větrané a křížově vrtané brzdové kotouče od Bremba. Přední mají průměr 332 mm (13,1 in), zadní 305 mm (12,0 in). Brzdové třmeny jsou čtyřpístkové, s protilehlými písty, vyrobené z hliníku. Zadní třmeny nemají funkci ruční brzdy, ta je řešena mechanicky ovládaným, počítačem řízeným pístovým třmenem.
Pro zvýšení tuhosti jsou třmeny obráběny z jednoho kusu (na rozdíl od běžnějších dvoudílných). Chod pedálu je něco málo přes jednu palec. Aktivace zadního spoileru umožní, aby vzduchový tlak vzniklý vzadu vozu byl nasměrován do chladicích kanálů na koncích spoileru, které se při jeho nasazení odkryjí.
Servo asistované ABS bylo zamítnuto kvůli zvýšení hmotnosti, složitosti a ztrátě citlivosti brzd, což by však vyžadovalo vyšší řidičské dovednosti.
Gordon Murray se pokusil použít karbonové brzdy, ale technologie tehdy nebyla dostatečně vyspělá; hlavním problémem byla závislost brzdného účinku na teplotě kotouče, což znamenalo horší výkon bez předchozího zahřátí brzd. Karbonové brzdy mají jednodušší použití v čistě závodních podmínkách, proto závodní verze McLaren F1 GTR používá keramické karbonové brzdy.
Standardní McLaren F1 má příčnou 6stupňovou manuální převodovku s AP karbonovou třílamelovou spojkou v hliníkovém pouzdře. Druhá generace GTR má pouzdro z hořčíkové slitiny. Obě verze, standard i McLaren F1 LM, mají tyto převodové poměry: 3,23:1, 2,19:1, 1,71:1, 1,39:1, 1,16:1, 0,93:1, s konečným převodem 2,37:1, přičemž poslední rychlost je posunuta od strany spojky. Převodovka je vlastní konstrukce Weismanna. Torsen LSD má 40% zámek diferenciálu.
McLaren F1 má hliníkový setrvačník, který má pouze rozměry a hmotnost nezbytné k přenosu točivého momentu motoru. To snižuje rotační setrvačnost a zvyšuje odezvu systému, což vede k rychlejším řazením a lepší odezvě plynu. To je možné díky absenci sekundárních vibračních párů motoru a přítomnosti tlumiče torzních vibrací od BMW.
Standardní výbava McLaren F1 zahrnuje plně automatickou klimatizaci, což je u sportovních vozů vzácnost, a systém, který Murray opět přisuzoval Hondě NSX, kterou sám vlastnil a řídil sedm let bez nutnosti měnit automatické nastavení klimatizace. Další komfortní prvky zahrnují elektrické vyhřívání a odmrazování čelního a bočních oken SeKurit, elektrické stahování oken, dálkové centrální zamykání, Kenwood 10diskový CD přehrávač, uvolnění přístupu do kabiny pro otevírání panelů, úložné prostory v kabině, čtyřlampový výkonný světlomet, zadní mlhové a couvací světla, osvětlení ve všech odděleních, světla pro čtení map, zlatem pokovenou sadu nářadí Facom z titanu a lékárničku (obojí uložené ve voze). Součástí výbavy byly také speciálně navržené kufry přesně padnoucí do kobercových úložných prostor, včetně kufru na golfové hole. Airbagy ve voze nejsou.
Gordon Murray věnoval pozornost i detailům interiéru. Kovové pláty použité pro estetiku kokpitu jsou údajně silné jen 20/1000 palce, aby se ušetřila hmotnost. Sedadlo řidiče je na míru přizpůsobeno požadavkům zákazníka pro optimální pohodlí; sedadla jsou ručně vyráběna z CFRP a potažena světlou kůží Connolly. Volant nelze nastavit, ale před výrobou každý zákazník specifikuje přesnou polohu volantu, takže sloupek řízení je standardně přizpůsoben těmto požadavkům; totéž platí pro pedály, které nejsou po opuštění továrny nastavitelné, ale jsou rovněž přizpůsobeny konkrétnímu zákazníkovi.
V předvýrobní fázi McLaren zadal firmě Kenwood vývoj lehkého audio systému pro vůz; Kenwood mezi lety 1992 a 1998 využíval McLaren F1 k propagaci svých produktů v tiskových reklamách, kalendářích a brožurách. Každý audio systém byl navržen na míru podle vkusu majitele, rádio však bylo vynecháno, protože Murray nikdy neposlouchal rádio.
Každý standardní McLaren F1 má také modem, který umožňuje zákaznické podpoře vzdáleně získat informace z řídicí jednotky vozu a pomoci tak při případné poruše.
Vyrobeno bylo pouze 106 vozů: 64 standardních silničních verzí (F1), 5 verzí LM (vyladěných), 3 dlouhé verze roadcar (GT), 5 prototypů (XP), 28 závodních vozů (GTR) a 1 prototyp LM (XP LM). Výroba začala v roce 1992 a skončila v roce 1998. Výroba jednoho vozu trvala přibližně 3,5 měsíce.
Do roku 1998, kdy McLaren vyráběl a prodával standardní modely F1, stála cena kolem 970 000 USD. Dnes se vozy prodávají až za dvojnásobek původní ceny díky výkonu a exkluzivitě vozu a očekává se, že jejich hodnota bude dál růst.
Ačkoliv výroba skončila v roce 1998, McLaren stále udržuje rozsáhlou síť servisu a podpory pro McLaren F1. Po celém světě je osm autorizovaných servisních center a McLaren občas vysílá specializovaného technika k majiteli vozu nebo do servisu. Všichni technici prošli speciálním školením na McLaren F1. V případě vážného strukturálního poškození lze vůz přímo zaslat do McLarenu k opravě.
Dne 29. října 2008 byl vůz McLaren F1 (šasi číslo 065) prodán na aukci RM Automobiles v Londýně za £2 530 000 (~4 100 000 USD). Šlo o vůz z McLaren showroomu na Park Lane v Londýně. S pouhými 484 kilometry na tachometru tento exemplář stanovil světový rekord v nejvyšší ceně zaplacené za silniční McLaren F1.
