οι υπερτροφοδοτουμενοι κινητηρες ειναι πλεον γεγονος στην F1 και μαλιστα ο φιλος μας και μελος μας Λουκας Μπαφατακης(mechule.blogspot),εχει πολυ ενδιαφεροντα πραγματα να μας πει με το αρθρο του στο HighOctane
f1turbo2014_Top.jpg
Από την στήλη έχουμε πολλάκις αναφερθεί στην στροφή της παγκόσμιας αυτοκινητοβιομηχανίας στην υπερπλήρωση με εν παραλλήλω μείωση της χωρητικότητας στους κινητήρες βενζίνης και τους λόγους για τους οποίους έχει συντελεστεί αυτή.
Η αλλαγή φιλοσοφίας είναι τέτοια που πλέον οι κινητήρες φυσικής αναπνοής όλο και μειώνονται, βρίσκοντας εφαρμογή μόνο σε supercars, σε συνδυασμό με υψηλότατες χωρητικότητες βεβαίως, ή σε low end οχήματα που η ύπαρξη turbo δεν μπορεί να δικαιολογηθεί επαρκώς οικονομοτεχνικά. Ωστόσο περιέργως, οι Ιάπωνες και οι Κορεάτες κατασκευαστές θα λέγαμε πως σχετικά ανθίστανται ακόμα σε αυτήν την αλλαγή, κάτι που όμως λογικά θα υιοθετήσουν και αυτοί λογικά, προϊόντος του χρόνου.
Από αυτήν την σχεδόν καθολική αλλαγή νοοτροπίας δεν θα μπορούσε να απουσιάζει ο μηχανοκίνητος αθλητισμός. Ήδη στο WRC οι κινητήρες είναι υπερπληρωμένοι 1.6lt, κάτι που αναμένεται να συμβεί και στην κορωνίδα του μηχανοκίνητου αθλητισμού, που δεν είναι άλλη από την F1 από το 2014. Η F1 είχε και στο παρελθόν κινητήρες υπερπληρωμένους, όμως τότε το κίνητρο χρήσης τους ήταν η τρομερή απόδοση που παρείχαν, χωρίς να ενδιαφέρει τους μηχανικούς ο βαθμός απόδοσης, που οπωσδήποτε υπέφερε (υπερβολικά πλούσια μείγματα, κατά καιρούς χρήση anti lag systems) με τα τεχνικά μέσα που υπήρχαν τότε.
Η χρήση των αρχικών turbo στην F1 τελικά σταμάτησε το 1989 αφού πρώτα είχε προλειανθεί το έδαφος από την FIA μέσω των υπερβολικών περιορισμών που είχαν πλέον επιβληθεί στις μέγιστες πιέσεις υπερπληρώσεως των κινητήρων της εποχής, αλλά και στον πλούτο των μειγμάτων, πρακτικά κάνοντας με αυτόν τον τρόπο ευχερέστερη επιλογή τους κινητήρες φυσικής αναπνοής.
Όμως ήρθε η ώρα να επιστρέψουν....
Ψηλαφίζοντας τους νέους κινητήρες
Η πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι κατασκευαστές είναι να μειωθεί η κατανάλωση των μονοθεσίων περίπου 40%, χωρίς να μειωθεί η μέγιστη συγκέντρωση ισχύος που πλέον είναι περίπου στους 750-760 ps.
Θα πρέπει να ξεκαθαριστεί εδώ πως η μέγιστη ισχύς που αναμένεται να αποδίδουν οι νέοι κινητήρες από του χρόνου, θα είναι με την συνδρομή ηλεκτρικής προωθήσεως με μια αναλογία 600ps από τον θερμικό και 160ps από τον ηλεκτρικό. Πριν αναλυθεί η ροή ισχύος μεταξύ των κινητήρων, ας εξετάσουμε τον θερμικό κινητήρα πρώτα.
Πρόκειται για έναν 6κύλινδρο με περιεχόμενη γωνία (η γωνία μεταξύ των κυλίνδρων είναι θέμα κατασκευαστή), με χωρητικότητα 1.6lt, άμεσου ψεκασμού με μονοβάθμια υπερπλήρωση. Η αρχιτεκτονική του θα είναι σίγουρα ισχυρά υπερτετράγωνη, ώστε το έμβολο να έχει πολύ μικρή διαδρομή προκειμένου να ευνοηθεί το στροφάρισμα.
Η αναμενόμενη ισχύς όπως προαναφέρθηκε αναμένεται να είναι στους 600ps με την ροπή άγνωστη, όπως συνήθως συμβαίνει, αφού οι κατασκευαστές των κινητήρων της F1 σπάνια μας ανακοινώνουν την ροπή. Διακινδυνεύοντας μια εκτίμηση, θα έλεγα πως η ροπή θα είναι περίπου στα 40kg.m. Το δε όριο περιστροφής του κινητήρα λόγω υπερπληρώσεως, ασφαλώς θα είναι χαμηλότερο σε σχέση με σήμερα και θα είναι στις 15.000rpm.
Φυσικά δεν υπάρχει αμφιβολία ότι θα είναι κατασκευασμένος από υπερεξελιγμένα συνθετικά υλικά και ειδικά κράματα δι’ ορυκτών μετάλλων, για λόγους αντοχής αλλά και μείωσης του βάρους. Αυτό που έχει όμως μεγαλύτερο ενδιαφέρον στους κινητήρες που θα χρησιμοποιηθούν του χρόνου είναι ο τρόπος ανάκτησης της ενέργειας. Γενικά ξέρουμε πως ένας κινητήρας βενζίνης έχει περίπου 30% βαθμό απόδοσης. Το υπόλοιπο 70% που δεν το παίρνουμε ως ισχύ από το καύσιμο γίνεται θερμότητα. Από αυτό το 70%, περίπου 50-55% μεταφέρεται μέσω των καυσαερίων, ενώ το υπόλοιπο 15-20% χάνεται μέσω αγωγής και συναγωγής θερμότητας των μετάλλων του κινητήρα με τα υγρά του, τους εναλλάκτες κτλ.
Οι νέοι κινητήρες θα χρησιμοποιούν ένα μέρος της θερμικής ενέργειας των καυσαερίων για δύο λόγους. Ο πρώτος είναι για να φορτίζουν τις μπαταρίες του ηλεκτροκινητήρα των 160ps ο οποίος υποβοηθά κατά περιόδους το μονοθέσιο και ο δεύτερος είναι για να λειτουργεί ως ένα οικονομικό anti-lag system, κάτι ιδιαίτερα κρίσιμο σε κινητήρες με τέτοιο βαθμό υπερπλήρωσης και περιστροφής.
Για να το αντιληφθούμε καλύτερα, το αυτοκίνητο θα διαθέτει δύο ηλεκτροκινητήρες-γεννήτριες. Ο ένας μέσω της ανάκτησης ενέργειας από την θερμότητα των καυσαερίων θα κινεί τον στρόβιλο του μεγάλης αδράνειας turbo, ώστε να εξαφανίζεται το turbo lag τις στιγμές που το αυτοκίνητο έχει ανάγκη για άμεση επιτάχυνση μετά από πέδηση, πχ στην έξοδο μιας στροφής. Δηλαδή κατά περιόδους το turbo του μονοθεσίου θα είναι ηλεκτρικό!
Ο δεύτερος ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια θα εκμεταλλεύεται επιπρόσθετα ποσοστό της συγκεντρωθείσας ενέργειας κατά την πέδηση και θα είναι τελικά επιφορτισμένος με την συνδρομή των επιπλεόν 160 ps στον στροφαλοφόρο άξονα. Όλες αυτές οι εφηρμοσμένες τεχνοτροπίες αναμένεται να μειώσουν σημαντικά την κατανάλωση των μονοθεσίων, χωρίς όμως να μειώσουν τους καταιγιστικούς ρυθμούς που αυτά κινούνται εντός πίστας. Σε ότι αφορά την αναμενόμενη κατανάλωση των μονοθεσίων, λογιστικά, θα είναι περίπου στα 47lt/100 km.
Για να δούμε αν αυτές οι δραστικές αλλαγές κανονισμών θα βελτιώσουν το θέαμα της F1. Ας το ελπίσουμε...
ΠΗΓΗ http://www.highoctane.grΔεν έχετε τα απαραίτητα δικαιώματα για να δείτε τα συνημμένα αρχεία σε αυτή την δημοσίευση.
) θα μας λείψουν λίγο αυτοί οι ήχοι:
