Новата дума във формулата 1 - тели

Във втората част на прегледа на най-важните промени в техническите правила на Формула 1 експерт Autosport обяснява принцип на работа на системи за оползотворяване на енергия, както и причините за тяхното специално значение в предстоящия сезон.

Как ще работи на новите двигатели F1

Тази технология ще бъде сериозно предизвикателство за всички в падока. Може дори да се каже, че тя е от майсторството на боравенето с това ще зависи от резултатите от състезания не само, но и на целия шампионат.

ИСТОРИЯ KERS във Формула 1

Всеки път, когато колата ускорение F1 да прекарват огромно количество енергия, при спиране кинетична енергия се разсейва само за никъде чрез спирачната система под формата на разсейване на топлината. технология възстановяване (ERS) отнася до натрупването на тази енергия за по-нататъшното му повторно използване в нов ускорение.

Когато спирачната енергия се освобождава, които обикновено задните спирачки се събира с генератор монтиран върху елементите за предаване. Съпротивлението на генератора осигурява допълнителна спирачна сила, но в същото време допринася за зареждане на батериите.

Когато се изисква пилотът да използва допълнителни силова електроника изпраща реверсивна при захранване от батерията за същия генератор, който, както на мотора е в състояние да достави около 80 конски сили повече от 6.7 секунди. Пилотът активира процеса чрез натискане на бутона на волана - този път на арматурното табло показва времето в секунди преди края на допълнителното ускорение.

Експериментално е установено, че най-добре е да се използват KERS малко инерция на изхода на бавни и средни ъгли на скоростта. Въпреки това системата може също да се използва и като помощно средство за изпреварване на противника или позицията на защита.

Във връзка с строго ограничаване на енергия и времето на работа на системата, е имало проблем KERS направи възможно най-ефективно преди инженери, надеждни и лесни.

Ефективността на системата е достигнал 80%, което означава, че KERS е в състояние да "върнат" към задните колела на четири пети от събраната енергия. В допълнение и значително подобрена надеждност на устройството, въпреки че 100% надеждност [знае как Марк Uebber] не беше постигната.

В квалификациите и състезанието, много отбори са страдали от постепенното намаляване на ефективността на KERS до пълното му провал поради прегряване или други проблеми. Тъй като системата може да осигури допълнителни 0,3 секунди на обиколка, загуба й не мине незабелязано, но не и катастрофа.

Въпреки различните произхода, всички версии използват една и съща базова конфигурация, а в някои случаи едни и същи основни елементи от един-единствен доставчик Marelli или батерии от Saft и A123 компании.

Обикновено, единицата за мотор-генератор (МГУ) чрез двойка зъбни колела закрепен към предната част на коляновия вал на двигателя. Местоположение от дъното и от предната част означава, че устройството се осъществява, обикновено е предназначено за резервоар за гориво - защото в задната част на монокок трябваше да създаде допълнителна ниша за последния.

МГУ изправи променливия ток, който е необходим, за да се превърнат в DC за натрупването на батериите. За тази цел, веригата на добавяне на контролера KERS власт: в три големи кабели за входящо енергията от генератора, а след това още няколко го изпраща на батерията.

Обикновено, контролер доставка се намира в страничните понтони в метална кутия с нормален размер на батерията 12-волтов кола.

В допълнение към процеса на преобразуване на енергията, контролерът също така изпълнява функцията на изключване на зареждане и разреждане режими: процесът се извършва с помощта на сигнали от стандартизирана електронна FIA блок.

Тъй като батерията е част от електрическата система и почти винаги участва, неговото инсталиране изисква максимални мерки за сигурност. Повечето отбори са монтирани батерията в монокок ниша под резервоара за гориво.

Като се има предвид силата на текущата преминаване през системата по време на зареждане и разреждане на генератора, контролерът и батериите се нагряват до изключително високи температури. Тези системи са склонни да работят най-ефективно, когато тя е специфична топлина, но ако стане твърде горещо, те започват да губят своята ефективност.

Команди използва практика предварително нагряване и следващо охлаждане, за да оборудването по оптимален температурен диапазон. Често в състезателна треска принуди пилотите временно да се откаже от използването на системата, за да го върнете на приемливи стойности. За силова електроника и батерии се използват водно охлаждане, докато система мотор-генератор масло сервиз.

Въпреки, че KERS и може да се разглежда като успешен Forerunner ERS в моторните спортове, приносът на тази система все още е много ограничено. Сериозен ограничаване на производството означава, че такава технология никога няма да бъде обект на съперничеството между отборите в опит да получите най-мощната система.

Може би, от маркетингова гледна точка, идеята е да не се подава по правилния начин. В допълнение, след напускането на Хонда и Тойота Къп, нито един от производителите на двигатели във Формула 1 не е било разширено производство на автомобил с хибридна технология.

Тази година областта на използването на системи за оползотворяване на енергията се разширява, и от хибридна технология, ще зависи от вече много повече.

За да направите това, ФИА формулира нови правила, които увеличават достъпна за възстановяване на кинетичната граница - и описва други методи за събиране на освободената енергия.

В новата ера на ERS е подменена е терминологията. Формула 1 е даден нов термин "агрегат", включващ двигател с вътрешно горене се и двата вида системи за възстановяване.

Какво се беше обадил KERS, сега е посочено ERS-K (система оползотворяване на енергията - кинетичната). Тя получава два пъти по-изходна мощност [160 к.с. вместо 80], петкратно увеличение в капацитета на батериите. Ново устройство ERS-H (система за възстановяване на енергия - топлина), този допълнителен двигател-генератор (МГУ-Н), която е монтирана директно на турбокомпресора.

За разлика от ERS-K, ERS-H може или да върне акумулираната енергия до двигателя чрез генератора на двигателя кинетичната ERS, само по себе си чрез собствената си турбина размотавам МГУ. Последният процес ще намали турбо-рова (забавяне отговор).

Друга промяна се отнася до оформлението: ERS-K вече няма да бъде в предната част на двигателя: уредът се е удвоил по размер и оформление на новите правила, кинетичната топлообменника мотор-генератор трябва да бъде разположена в близост до предната част на двигателя, точно под изпускателния фланец. Това правило ще изисква нагнетателна помпа водно охлаждане, хидравлична помпа и генератора, които преди това са били в района.

Мотор генератор ERS-Н трябва да се намира на турбокомпресора. Можем да наблюдаваме две версии на неговото местоположение: в предната част на турбокомпресора (Renault), или между двете турбини на компресора (Мерцедес).

Такъв подход ще запази МГУ от горещата турбината директно под входа на устройстВо мощност.

Когато турбината ще се завърти при скорост от около 100 000 об / мин, на двигателя-генератор за постигане на една и съща стойност, дори и само за нейното присъединяване, няма да бъдат използвани за намаляване предавка.

Разработване апарати, способни да издържат на такава ъглова скорост и генерирани в резултат на силата на триене, топлина - не е лесна задача.

И двата мотора-генератора ще бъдат свързани, както и преди, към контролера власт и на свой ред да получат достъп до "трезорите на енергия" - този термин отсега нататък ще се използва за означаване на ERS батерия.

За да се справят с голям електрически ток, енергия килер, трябва да бъде по-голяма, отколкото на цялата KERS-рано.

Новите елементи ще се нуждаят от повече пространство в страничните понтони и под резервоара за гориво. Също така всички ERS на оборудване ще е необходимо допълнително охлаждане, така че радиаторите в понтоните да увеличават размера си.

Въпреки че възможността за двигателя са станали по-скромно, в съчетание с нови източници на енергия, те ще бъдат в състояние да докаже стойността на високата стойност на мощността, която е идентична с миналата година. И тъй като на моторни генератори могат да постигнат максимален въртящ момент от нула оборота в минута, те ще допринесат за значително повишаване на ефективността на ускорение.

Неочакван проблем може да се крие в влиянието на ERS-K работи на задните. Тъй като мотор-генератор събира енергия, тя има определен спирачна сила, забавяне на автомобила. В зависимост от интензивността на натрупване и батерия процес състояние спирачки поведение може да варира.

Екипи вече Прил процес за събиране на енергия, така че да се осигури система за излагане на колата по време на кръга, така че, ако възникне проблем KERS пилот е необходимо да се промени само баланса на спирачките, за да компенсират промените в поведението на автомобила при спиране.

По този начин, в ФИА отиде на смела стъпка и да позволи за първи път да се използва електронната система в спирачките. В параграф 11.7 Техническите правила на такова устройство се нарича "задна спирачка контролер". Неговата функция е да пилотира, когато се натисне педала на спирачката, механизмите, прилагани подходящата сила, коригирани, като се вземат предвид системата ниво ERS за поглъщане на енергия.

Въпреки че технически това е "активна" устройство, тя няма да бъде в състояние да изпълнява ролята на система срещу блокиране на колелата - контрол в тази област ще бъде на стандартизирани ФИА електроника.

Системата ще изпрати точно силата, която има пилот на педала на спирачката, така че в случай на прекалено много бутане колелата, както и преди, просто да бъде блокиран.

Нова кинетичната ERS в състояние сама да се даде допълнителен тласък на почти толкова дълго, колкото на пилота отива "на пълни обороти". Веднага след като напрежението на акумулатора падне, работата вече включва система от оползотворяване на отпадна топлина, упражняваща правото на мотор-генератор ERS-K.

Грамотен баланс между използването на сила и енергия ще бъде от решаващо значение за получаване на максимална полза от ERS по време на квалификациите и състезанието. Ако се употребява умело, електрическата енергия, за да се осигури намален разход на гориво в състезанието.

Тези устройства са система за контрол на захранването на растенията, но и да се развиват компетентен софтуер за тях почти сигурно ще бъде името на командата, а не на доставчиците на двигатели. Има ли нещо, за да смачка главата му и големите отбори могат да насочват тези въпроси повече ресурси възможно най-ефективно за решаване на сложен пъзел за всеки от своите пилоти и за всеки конкретен песен.

Тези нови системи ще бъде трудно да се постави в кола, те трябва да работят в трудни условия, вибрации, високи температури и натоварвания. Разбира се, неминуемо ще има проблеми с надеждността, тъй като в този аспект дори предишния "прости" на KERS с параметрите на работа 80 к.с. / 6.7 с са далеч от идеалното.

Този вид провал ще има силно влияние върху хода на състезанието - това е възможно, дори и за първи път виждаме пенсиониранията поради отказ на топлообменника.

И обратно - ефективни ERS са в състояние ефективно да намали разхода на гориво. В рамките на ограничението от 100 кг гориво по време на състезанието, е повторното използване на енергия на системата е в състояние да намали значително консумацията му, дори като не се запълни изцяло резервоара преди началото и по този начин да се улесни кола.

Трудно е да си представим, че повече от 160 к.с. Той ще бъде достъпен само от по-рано загубил енергия. Ние трябва да очакваме невероятни събития, които ясно да изпращат Формула 1, за да "зелени" технологии пътя.

На практика обаче, използването на нови продукти ще бъдат скрити от обикновените смъртни контрол тайна хардуер и енергийната стратегия. Дори и с специална информация по телевизията, което показва състоянието на зареждане на батерията ще бъде трудно да се разбере напълно как пилот команда или да работят на разстояние от баланса между използването на бензин и такса ERS.

За екипи и доставчици на двигатели ще бъде важно да информира феновете за това как да работят и как да се прилагат тези технологии - ако Формула 1 все още иска да използва тези възможности възможно най-ефективно, което осигурява с използването на съвременни технологични решения.

Искате ли да получавате най-актуалната новинарски сайт на мобилните си устройства? Абонирайте се за нашия канал телеграма!