Noul cuvânt în formula 1 - ERS

În a doua parte a analizei celor mai importante schimbări în reglementările tehnice cu Formula 1 expert AUTOSPORT explică principiul de funcționare a sistemelor de recuperare a energiei, precum și motivele pentru semnificația lor specială în sezonul viitor.

Cum va funcționa noile motoare F1

Aceasta tehnologie va fi o provocare serioasă pentru toată lumea în paddock. Ai putea spune chiar că este pe manipularea abilă de aceasta va depinde de rezultatele nu numai de curse, dar, de asemenea, întregul campionat.

ISTORIC in Formula KERS 1

De fiecare dată când accelerația masina de F1 pentru a petrece o mare cantitate de energie, în timp ce energia cinetică de frânare este disipată doar pentru a nicăieri prin sistemul de frânare sub formă de disipare a căldurii. tehnologie de recuperare (ERS) îndreptate spre acumularea acestei energii în continuare reutilizarea în noua accelerare.

Atunci când energia de frânare este eliberată, care în mod normal, frânele din spate a fost colectat cu un generator montat pe elementele de transmisie. Rezistența generatorului asigură forța de frânare suplimentară, dar în același timp, să contribuie la încărcarea bateriilor.

În cazul în care pilotul este obligat să utilizeze o electronică de putere suplimentar trimite reversibil prin baterie pentru același generator, care, ca și motorul este capabil să livreze aproximativ 80 de cai putere peste 6.7 secunde. Pilotul activat procesul prin apăsarea butonului de pe volan - de data aceasta pe panoul de bord prezintă timpul în secunde înainte de sfârșitul accelerației suplimentare.

Empiric, sa constatat că cel mai bine este de a utiliza sistemul KERS un pic impuls la ieșirea de lent și mijlocii colțuri de viteză. Cu toate acestea, sistemul ar putea fi utilizat și ca instrument auxiliar pentru depășirea adversarului sau poziția de protecție.

În legătură cu limitarea puterii stricte și timpul de funcționare a sistemului, a existat o problemă KERS, face cât mai eficient posibil, înainte de ingineri, fiabile și ușor.

Eficacitatea sistemului a ajuns la 80%, ceea ce înseamnă că KERS a fost capabil să „întoarcă“ la roțile din spate ale celor patru cincimi din energia colectată. În plus, și semnificativ îmbunătățită fiabilitatea dispozitivului, deși 100% fiabilitatea [știe cum Mark Uebber] nu a fost atins.

In calificari si cursa, multe echipe au suferit de reducerea treptată a eficienței KERS până la eșecul său complet din cauza supraîncălzirii sau a altor probleme. Având în vedere că sistemul poate oferi o suplimentare de 0,3 secunde pe tur, pierderea ei nu a trecut neobservat, dar nu o catastrofă.

În ciuda diferitelor origini, toate versiunile folosesc aceeași configurație de bază, iar în unele cazuri, aceleași elemente de bază de la un singur furnizor Marelli sau baterii de la Saft și A123 companii.

În general, unitatea motor-generator (MGU) printr-o pereche de roți dințate fixate pe partea din față a arborelui cotit al motorului. Locație din partea de jos și din față înseamnă că dispozitivul are loc, destinate în mod normal rezervor de combustibil - pentru că în partea din spate a monococa a trebuit să creeze o gaură suplimentară pentru acesta din urmă.

MGU a elaborat curent alternativ, care este necesară pentru a converti la DC pentru acumularea în baterii. În acest scop, lanțul a adăugat puterea KERS controler: în trei cabluri mari la energia de intrare de la generator, și apoi un alt cuplu trimis la baterie.

De obicei, controlerul de alimentare este situat în pontoane laterale în carcasa de metal cu o dimensiune normală baterie de mașină de 12 volți.

În plus față de procesul de conversie a energiei, controlerul efectuează, de asemenea, funcția de comutare de încărcare și descărcare moduri: procedeul se realizează prin intermediul semnalelor de la un bloc FIA electronic standardizat.

Deoarece bateria este parte a sistemului electric și aproape întotdeauna implicate, instalarea acestuia necesită măsuri maxime de securitate. Cele mai multe echipe au montat acumulatorul într-o nișă monococă sub rezervorul de combustibil.

Având în vedere puterea trecerii curentului prin sistem în timpul încărcarea și descărcarea generatorului, controlerul și bateriile sunt temperaturile încălzite la extrem de ridicate. Aceste sisteme tind să lucreze mai eficient atunci când este căldura specifică, dar dacă devine prea cald, ei încep să-și piardă eficacitatea lor.

Comenzile utilizate practica preîncălzirea și răcirea ulterioară pentru a menține echipamentele într-un interval optim de temperatură. De multe ori, în febra de curse forțat piloții să abandoneze temporar utilizarea sistemului pentru a reveni la valori acceptabile. Pentru electronica de putere și bateriile sunt folosite în apă răcită, în timp ce sistemul de ulei motor-generator de service.

Deși KERS și poate fi considerată ca fiind un succes ERS pionier în sporturile cu motor, contribuția acestui sistem a fost încă foarte limitată. O limitare serioasă a producției a însemnat că o astfel de tehnologie nu va fi niciodată un subiect de rivalitatea dintre echipele într-un efort de a obține cel mai puternic sistem.

Poate că, din punct de vedere al marketingului, ideea nu a fost alimentată în mod corect. În plus, după plecarea lui Honda si Toyota Cup, nici unul dintre producătorii de motoare în Formula 1 nu a fost masina avansat de producție cu tehnologie hibridă.

În acest an, domeniul de utilizare a sistemelor de recuperare a energiei se extinde, iar de tehnologia hibrid va depinde deja mult mai mult.

Pentru a face acest lucru, FIA a formulat noi reguli, care cresc limita disponibilă pentru recuperarea cinetic - și descrie alte metode pentru a colecta energia eliberată.

În noua eră a ERS sa schimbat parțial terminologia. Formula 1 este dat un nou termen „unitate de putere“, care cuprinde un motor cu combustie internă și ambele tipuri de sisteme de recuperare.

Ceea ce a numit KERS, acum se face referire la ERS-K (sistem de recuperare a energiei - cinetică). Ea a primit de două ori puterea de ieșire [160 CP în loc de 80], o creștere de cinci ori a capacității bateriilor. Un nou dispozitiv ERS-H (sistem de recuperare a energiei - căldură), această suplimentară motor-generator (MGU-H), care este montat direct pe turbocompresorul.

Spre deosebire de ERS-K, ERS-H poate reveni fie energia stocată la motor prin intermediul generatorului de motor cinetică ERS, fie prin ea însăși, prin propria sa turbina untwist MGU. Ultimul procedeu ar reduce turbo-gropii (întârziere de răspuns).

O altă modificare se referă la aspectul: ERS-K nu va mai fi în partea din față a motorului: unitatea sa dublat în dimensiune, și aspectul noilor reguli, schimbătorul de căldură-cinetic motorului generatorului ar trebui să fie poziționat lângă partea din față a motorului direct sub flanșa de evacuare. Această regulă va necesita sistem de deplasare a pompei de apă de răcire, pompa hidraulică și generatorul, care anterior au fost în zonă.

Generator motor ERS-H trebuie să fie amplasat pe turbocompresorul. Am putea observa două versiuni ale locației sale: în fața turbinei de supraalimentare (Renault) sau între cele două turbine ale compresorului (Mercedes).

O astfel de abordare va ține departe de MGU turbina fierbinte direct sub orificiul de intrare a unității de putere de antrenare.

Cand turbina se va roti la o viteză de aproximativ 100 000 rot / min, motor-generator pentru a ajunge la aceeași valoare, în cazul în care numai pentru atașarea lui nu va fi folosit un reductor.

aparate, capabil să reziste la o astfel de viteză unghiulară și a generat în curs de dezvoltare, datorită forței de frecare caldura - nu este o sarcină ușoară.

Atât motor-generator va fi conectat, ca și mai înainte, la regulatorul de putere și de acces câștig la rândul său, „bolțile de energie“ - acest termen va fi folosit de acum înainte pentru a se referi la ERS bateriei.

Pentru a face față curentului electric mare, cămară de energie trebuie să fie mai mare decât întregului KERS-ul mai devreme.

Elemente noi va necesita mai mult spațiu în pontoane laterale și sub rezervorul de combustibil. De asemenea, toate ERS de echipamente vor necesita racire suplimentara, astfel încât radiatoarele din pontoane pentru a crește în dimensiune.

Deși posibilitatea motorului au devenit mai modeste, combinate cu noi surse de energie, acestea vor fi în măsură să demonstreze valoarea puterii de vârf, care este identic cu cel de anul trecut. Și, din moment ce motorul generatoarele sunt capabile de a atinge un cuplu maxim de la zero rpm, acestea vor contribui la o creștere semnificativă a eficienței de accelerare.

problemă neașteptată poate consta în influența ERS-K funcționează pe frânele spate. Deoarece motor-generator colectează energie, are o anumită forță de frânare, încetinirea masina. În funcție de intensitatea acumulării și a bateriei proces de stare comportamentul frânelor poate varia.

Echipele depanat deja procesul de colectare a energiei, astfel încât să se asigure un sistem de expunere pentru masina in cursul cercului, astfel încât, dacă apare o problemă KERS-pilot trebuie să se schimbe doar soldul frânelor pentru a compensa schimbările în comportamentul mașinii la frânare.

Astfel, în FIA a mers la pas curajos și a permis pentru prima dată să utilizeze sistemul electronic în frânele. La punctul 11.7 Reglementări tehnice un astfel de dispozitiv este numit „controlor de frână spate“. Funcția sa a fost de a-pilot, atunci când este apăsată pedala de frână, mecanismele aplicate forței corespunzătoare, ajustate ținând seama de sistemul de nivel ERS de absorbție a energiei.

Deși punct de vedere tehnic este dispozitivul „activ“, aceasta nu va fi în măsură să-și îndeplinească rolul unui sistem anti-blocare - control în acest domeniu va fi de electronice FIA ​​standardizate.

Sistemul va trimite exact forța care are un pilot de pe pedala de frână, astfel încât, în caz de prea mult împingerea roților ca înainte, să fie pur și simplu blocate.

ERS cinetică nou în măsură numai pentru a da un nou impuls pentru aproape atâta timp cât pilotul merge „acceleratia la podea“. De îndată ce tensiunea bateriei scade, lucrarea include deja un sistem de recuperare a căldurii, exercitând puterea motorului-generator de ERS-K.

echilibru între utilizarea analfabeților de putere și energie va fi crucial în obținerea de beneficii maxime de la ERS in timpul calificarilor si cursa. În cazul în care manipulate îndemânatic, energia electrică pentru a asigura un consum redus de combustibil in cursa.

Aceste dispozitive sunt sistem de control al puterii de plante, dar pentru a dezvolta un software competent pentru ei va fi aproape sigur numele comenzii, și nu furnizorii de motoare. Nu au ceva de a sparge capul, iar echipele mari pot direcționa aceste întrebări mai multe resurse cât mai eficient posibil pentru a rezolva puzzle-ul complex pentru fiecare dintre piloții săi și pentru fiecare piesă în parte.

Aceste sisteme noi vor fi dificil de a plasa într-o mașină, ei trebuie să lucreze în condiții dificile, vibrații, temperaturi și sarcini ridicate. Desigur, în mod inevitabil, vor exista probleme cu fiabilitatea, deoarece în acest aspect, chiar anterior „simplu“ a KERS cu parametrii de funcționare de 80 CP / 6.7 cu au fost departe de a fi ideale.

Acest tip de eșec va avea o influență puternică asupra cursului cursei - este posibil, chiar și prima dată când vom vedea pensionările din cauza defectării schimbătorului de căldură.

Și invers - ERS eficiente sunt capabile de a reduce în mod eficient consumul de combustibil. În limita de 100 kg de combustibil în timpul cursei, este reutilizarea energiei sistemului este capabil de a reduce în mod semnificativ consumul său, permițând chiar și să nu umple complet rezervorul înainte de începerea și facilitând astfel o mașină.

Este greu de imaginat că mai mult de 160 CP Acesta va fi disponibil numai din energia pierdută anterior. Ar trebui să ne așteptăm evoluții uimitoare care trimit în mod clar Formula 1 pe cale de a tehnologiilor „verzi“.

Cu toate acestea, în practică, utilizarea de noi produse vor fi ascunse de muritori de control hardware secrete și strategia energetică. Chiar și cu informații speciale la televizor, care arată starea de încărcare a bateriei va fi dificil de înțeles pe deplin modul de comandă pilot sau funcționează la o distanță de echilibru între utilizarea de benzină și taxa ERS.

Pentru echipe și pentru furnizorii de motoare vor fi importante pentru a informa fanii cu privire la modul în care să lucreze și cum să aplice aceste tehnologii - în cazul în care Formula 1 încă mai vrea să folosească aceste oportunități mai eficient posibil, pe care le oferă utilizarea unor soluții tehnologice avansate.

Vrei sa primesti pe site-ul de știri cele mai actuale pe dispozitivele lor mobile? Aboneaza-te la canalul nostru de telegrame!