Cum a făcut Mercedes cel mai bun motor hibrid F1 - și de ce așteaptă cu nerăbdare 2016

cum să închideți contul de economii de urmărire

Imaginea 1 a10

Anul trecut, Mercedes a dominat Formula 1. Silver Arrows a câștigat 16 din 19 curse, piloții săi Lewis Hamilton și Nico Rosberg încheind sezonul pe primul și pe al doilea loc. Dar cum a dominat Mercedes Formula 1 timp de doi ani și de ce este în continuare favorita să câștige sezonul 2016? O parte a răspunsului constă în șoferii săi de clasă mondială și șasiurile sofisticate, dar motorul hibrid care le alimentează ar putea fi unul dintre cei mai mari contribuabili la succesul echipei.

Cel mai bun motor din F1 a venit de la Motorsport Valley

A se vedea în legătură cu Jeremy Clarkson că combustibilul cu hidrogen este viitorul mașinilor Cele mai bune mașini hibride din 2018 Marea Britanie: De la i8 la Golf GTE, aceștia sunt cei mai buni hibrizi din vânzare Cele mai bune mașini electrice 2018 Marea Britanie: Cele mai bune vehicule electrice de vânzare în Marea Britanie

Proiectat ca răspuns la modificările regulilor motorului, Mercedes Hybrid PU106A este rodul unei perioade concentrate de cercetare, dezvoltare și învățare. Alimentat de o sinergie între turbo, motor electric și tehnologie de ardere internă, este cel mai complex, eficient și puternic motor pe care l-a făcut vreodată Mercedes.

Deși proiectat pentru a fi cel mai bun motor din lumea F1, PU106A beneficiază de cunoștințe din grajdul Daimler - de la mașini electrice la camioane diesel. Și lecțiile învățate de Mercedes își fac deja drum spre mașinile noastre de drum.Pentru a descoperi motorul de ultimă generație din spatele a doi ani de record, m-am așezat cu Andy Cowell, directorul general al Mercedes AMG High Performance Powertrains - și creierul din spatele celui mai bun motor din F1.

PU106 este motorul puternic Mercedes realizat vreodată

Brixworth este la doar o scurtă călătorie cu mașina de Milton Keynes și se află în zona Marii Britanii cunoscută sub numele de Valea Motorsportului , o zonă foarte concentrată de IMM-uri dedicate cursei. Și este și casa Mercedes AMG High Performance Powertrains.

Aici, în Marea Britanie - nu Germania - Mercedes a început să lucreze pentru prima dată la cea mai avansată unitate de putere pe care a dezvoltat-o ​​vreodată.

Modificări ale regulilor și necesitatea relevanței

Formula 1 are de mult timp reputația că nu are legătură cu tehnologia auto de vârf, dar în 2014 a schimbat regulile.

FOrganul de conducere 1, Federația Internațională a Automobilului (FIA), a decis să facă sportul mai ecologic prin adăugarea a două reguli de bază, dar extrem de eficiente: motoarele nu puteau folosi mai mult de 100 kg de combustibil pentru o distanță de cursă și nu erau Nu ai voie să consumi combustibil cu mai mult de 100 kg pe oră. Provocarea competitivă este cum [extrageți] cea mai mare energie din cantitatea de combustibil respectivă și propulsați mașina, adaugă Cowell. F1 devenise o cursă de eficiență.

Cea mai mare schimbare a venit cu dimensiunea motorului: V8-urile de 2,4 litri au fost scoase și au fost introduse unități V6 de 1,6 litri mai mici. Pentru a compensa reducerea capacității motorului, FIA a oferit producătorilor de motoare accesul la o nouă cutie de trucuri. .

Tehnologiile care anterior nu erau admise erau permise; deci injecția directă, un ansamblu turbocompresor, [și] un sistem hibrid mai mare [au fost permise], explică Cowell. Motoarele aveau acum 120kW de putere electrică la robinet - de două ori mai mult decât puterea vechilor sisteme de recuperare a energiei cinetice (KERS), văzute pentru prima dată în 2009, și puteau folosi, de asemenea, o mașină electrică pentru a recupera energia termică uzată și pentru a crește turbo-ul.

cum să ștergeți mesageria vocală pe telefonul Android

Deși acest lucru a prezentat un nou set de provocări pentru inginerii F1, a însemnat, de asemenea, că, pentru prima dată în decenii, obiectivele F1 au fost aliniate cu industria auto mai largă. Pentru a produce cel mai bun motor, echipele ar trebui să facă presiuni pentru eficiență - exact ceea ce ne dorim de la mașinile noastre de drum.

Un nou set de reguli și provocări

În ciuda reducerii capacității, Mercedes a reușit să recupereze o mulțime de cai putere datorită adăugării unui turbocompresor. Una dintre cele mai eficiente modalități de a spori puterea și eficiența, turbosul funcționează prin captarea deșeurilor de gaze de eșapament și folosirea acestora pentru a roti un compresor atașat la motor. Rezultatul? Mai mult aer este forțat în motor, crescând puterea și eficiența.

Mercedes nu a avut experiență cu un turbo - la urma urmei, ultima dată când au fost folosiți în F1 a datat anterior echipei - așa că s-au bazat pe cunoștințe din alte părți ale companiei Daimler. Deși Mercedes folosește turbos în mașinile sale de drum, divizia de camioane a lui Daimler s-a dovedit cea mai utilă pentru Cowell și echipa sa: cantitățile uriașe de putere implicate în motorul F1 au însemnat că acestea se potrivesc mai bine.

Fluxul de aer care intră în motor și fluxul de aer evacuat este foarte similar, astfel încât roțile compresorului și turbinei au o dimensiune similară, explică Cowell. Dacă te uiți la o roată de compresor de mașină rutieră, este așezată în centrul mâinii tale, un lucru micuț. Dacă te uiți la un camion sau unul F1, acesta atârnă peste marginea mâinii tale. Și cu aceasta obțineți caracteristici diferite, lucruri diferite care trebuie provocate.

În căutarea mai multor puteri, turbo-ul a crescut în dimensiune, dar acest lucru a exacerbat o problemă fundamentală cu tehnologia: turbo lag. Cauzat de timpul necesar pentru ca gazele de eșapament să rotească turbina, turbo lagul este prezent în multe autoturisme de astăzi. O experimentăm când stai la semafoare și apeși pedala și te îndepărtezi, spune Cowell. Și apoi puterea vine brusc într-un mod deosebit de necontrolat.

Mercedes a avut o problemă. În timp ce turbo lag-ul ar putea fi în regulă pentru autoturisme, acesta reprezintă o problemă potențial catastrofală pentru o mașină de curse. Șoferii se bazează pe o putere netedă și controlată pentru a profita la maximum de o mașină, iar turbo lag-ul ar reduce atât încrederea șoferului, cât și timpul total de tur.

Dar a existat și o soluție pentru asta: un motor electric ar putea roti bine turbo-ul înainte de sosirea gazelor de eșapament. În timp ce apăsați pedala de accelerație, mașina electrică cu răspunsul său instantaneu și capacitatea sa de cuplu de turație redusă poate roti compresorul și alimenta motorul cu aer înainte ca sistemul de evacuare să fie alimentat cu gaze de eșapament, explică Cowell. Și pentru a economisi spațiu, inginerii Mercedes au împărțit turbina și compresorul și au integrat cu grijă unitatea generatorului de motor în mijlocul celor două ansambluri.

Tratarea factorului hibrid

Deși 1.6L V6 și turbo sunt mai sofisticate decât orice ați vedea pe drum, sistemul de recuperare a energiei (ERS) reprezintă aplicația ucigașă a noilor motoare F1. Conceput pentru a spori simultan performanța și eficiența, sistemul ERS al Mercedes-ului a fost unul dintre cele mai bune din rețea anul trecut - și dezvoltă tehnologie direct legată de vehiculele hibride plug-in de astăzi.

Sistemul ERS poate fi împărțit în mai multe părți - putere, stocare și recuperare - și acestea funcționează ca una pentru a obține energia maximă disponibilă.

Bateriile motorului sunt depozitate în mașină din motive de manipulare și pot stoca în jur de patru megajuli de energie - suficientă pentru a aprinde 10,0000 becuri de 20W. Această putere este alimentată apoi către un motor de 120kW conectat la puntea spate a mașinii, iar sistemul respectiv merită 160hp uluitor - în jurul aceleiași puteri ca o mașină de familie. Și recuperarea? Când încetinește, motorul de 120kW al mașinii acționează ca o dinamă, punând din nou energia neutilizată în bateriile mașinii. Motorul electric utilizat pentru a preveni turbo lagul poate recupera și energia, creând o buclă de compunere eficientă.

De la blocuri de lego la motoare de curse

Motorul trebuia să se încadreze într-un șasiu cu cerințe specifice, ceea ce însemna că inginerii Cowell trebuiau să lucreze cu restul echipei Mercedes. [Ne-am gândit], ce vrem cu adevărat de la unitatea de putere? Multă putere.

cum se adaugă un bot pe discordie

Și ce nu vrem de la unitatea de putere? Nu vrem să fie supraponderal, deoarece mașinile supraponderale sunt mașini lente. Nu dorim o mulțime de respingere a căldurii, deoarece o mulțime de respingere a căldurii necesită radiatoare mari, ceea ce încetinește aerodinamica.

Aceste compromisuri au ajuns să modeleze motorul, iar inginerii din Brackley și Brixworth au trebuit să ia în considerare fiecare compromis. Cowell își rezumă etosul: dacă va face mașina mai rapidă, urmăriți-o și, dacă nu, nu.

Testarea muncii tale

Toate testele [inițiale] trebuiau să fie bazate pe fabrică, ceea ce ne simte confortabil, recunoaște Cowell. De mult timp, nu au existat prea multe teste în sezon și au existat teste de pre-sezon limitate. Cu timpul de plumb al componentelor unității de putere, nu puteți face prima zi de testare pe pistă iarna și vă puteți recupera dacă există probleme înainte de prima cursă. Dacă găsiți ceva în prima zi de testare de iarnă, este rău - veți avea o primă jumătate a sezonului proastă, doar din cauza timpilor de livrare.

CONTINUAȚI PE PAGINA 2: Aflați cum Mercedes a pus ultimele atingeri motorului și ce planifică pentru anul viitor.