Com Mercedes va fabricar el millor motor híbrid de F1 i per què espera el 2016

com rebre diners de paypal

Imatge 1 de10

L’any passat Mercedes va dominar la Fórmula 1. Les Silver Arrows van guanyar 16 de 19 carreres, amb els seus pilots Lewis Hamilton i Nico Rosberg acabant la temporada en primer i segon lloc. Però, com ha dominat Mercedes la Fórmula 1 durant dos anys i per què continua sent la favorita per guanyar la temporada 2016? Una part de la resposta rau en els seus pilots de classe mundial i els seus sofisticats xassís, però el motor híbrid que els alimenta podria ser un dels majors contribuents a l’èxit de l’equip.

El millor motor de F1 va venir de Motorsport Valley

Vegeu Jeremy Clarkson relacionat, que pensa que el combustible d’hidrogen és el futur dels cotxes. Els millors cotxes híbrids del Regne Unit 2018: des de l’i8 fins al Golf GTE, aquests són els millors híbrids a la venda Els millors cotxes elèctrics 2018 del Regne Unit: els millors vehicles elèctrics a la venda al Regne Unit

Dissenyat en resposta als canvis en les regles del motor, el Mercedes Hybrid PU106A és el fruit d’un període concentrat d’investigació, desenvolupament i aprenentatge. Impulsat per una sinergia de turbo, motor elèctric i tecnologia de combustió interna, és el motor més complex, eficient i potent que hagi fet mai Mercedes.

Tot i que està dissenyat per ser el millor motor del món de la F1, el PU106A beneficia els coneixements de l’estable de Daimler, des de cotxes elèctrics fins a camions dièsel. I les lliçons apreses per Mercedes ja s’estan dirigint als nostres cotxes de carretera.Per descobrir la central elèctrica d’avantguarda que hi ha darrere de dos anys de rècord, em vaig asseure amb Andy Cowell, el director gerent de Mercedes AMG High Performance Powertrains, i el cervell darrere del millor motor de F1.

El PU106 és el potent motor Mercedes fabricat mai

Brixworth és a poca distància amb cotxe de Milton Keynes i es troba a la zona del Regne Unit coneguda com Motorsport Valley , una zona molt concentrada de pimes dedicada a les carreres. I també és la llar dels propulsors d’alt rendiment Mercedes AMG.

És aquí al Regne Unit (no a Alemanya) que Mercedes va començar a treballar en la unitat de potència més avançada que s’hagi desenvolupat mai.

Canvis a les regles i necessitat de rellevància

La Fórmula 1 fa temps que té la reputació d’estar fora de contacte amb la tecnologia automotriu d’avantguarda, però el 2014 va canviar les regles.

FL’òrgan de govern de 1, la Federació Internacional de l’Automòbil (FIA), va decidir fer l’esport més ecològic afegint dues regles bàsiques però extremadament efectives: els motors no podien utilitzar més de 100 kg de combustible per a la distància de la cursa, i no eren No es permet consumir combustible a més de 100 kg per hora. El desafiament competitiu és com [extreureu] la major quantitat d'energia d'aquesta quantitat de combustible i propulseu el cotxe, afegeix Cowell. La F1 s’havia convertit en una cursa d’eficiència.

El canvi més gran es va produir amb la mida del motor: els V8 de 2,4 litres eren fora i hi havia unitats V6 d’1,6 litres més petites. Per compensar la reducció de la capacitat del motor, la FIA va donar accés als fabricants de motors a una nova caixa de trucs. .

Es permetien tecnologies que abans no eren admeses; de manera que la injecció directa, es permetia un conjunt de turbocompressors, i un sistema híbrid més gran, explica Cowell. Ara els motors tenien 120 kW d’alimentació elèctrica a l’aixeta: el doble de la potència dels antics sistemes de recuperació d’energia cinètica (KERS) que es van veure el 2009, i també podrien utilitzar una màquina elèctrica per recuperar l’energia de calor residual i augmentar el turbo.

com connectar un monitor a un ordinador portàtil i utilitzar les dues pantalles

Tot i que això presentava un nou conjunt de reptes per als enginyers de F1, també significava que, per primera vegada en dècades, els objectius de F1 estaven alineats amb la indústria automobilística més àmplia. Per produir el millor motor, els equips haurien de procurar l’eficiència, exactament el que volem dels nostres cotxes de carretera.

Un nou conjunt de regles i reptes

Tot i la reducció de la capacitat, Mercedes va ser capaç de recuperar molts cavalls de força gràcies a l’addició d’un turbocompressor. Una de les formes més efectives d’augmentar la potència i l’eficiència, els turbos funcionen capturant residus de gasos d’escapament i utilitzant-los per fer girar un compressor connectat al motor. El resultat? Es força més aire al motor, augmentant la potència i l'eficiència.

Mercedes no tenia experiència amb un turbo –al cap i a la fi, l’última vegada que s’utilitzaven a la F1 abans de l’equip–, de manera que van confiar en coneixements d’altres llocs de la companyia Daimler. Tot i que Mercedes utilitza turbos als seus vehicles de carretera, va ser la divisió de camions de Daimler la que va resultar la més útil per a Cowell i el seu equip: les enormes quantitats de potència del motor F1 significaven que s’adaptaven millor.

El flux d’aire que entra al motor i el flux d’aire d’escapament és molt similar, de manera que les rodes del compressor i de la turbina tenen una mida similar, explica Cowell. Si mireu una roda de compressor de cotxe de carretera, està asseguda al centre de la mà, una cosa petita. Si mireu un camió o un de F1, aquest penja a la vora de la mà. I amb això s’obtenen diferents característiques, diferents coses que s’han de desafiar.

A la recerca de més potència, el turbo havia augmentat de mida, però això va agreujar un problema fonamental amb la tecnologia: el turbo lag. A causa del temps que triga els gasos d’escapament a fer girar la turbina, el turbo lag està present en molts vehicles de carretera actualment. L’experimentem quan esteu asseguts al semàfor i premeu el pedal i us allunyeu, diu Cowell. I, de seguida, el poder arriba d’una manera particularment incontrolada.

Mercedes va tenir un problema. Tot i que el turbo lag pot estar bé per als cotxes de carretera, suposa un problema potencialment catastròfic per a un cotxe de carreres. Els conductors es basen en una potència controlada i suau per treure el màxim profit d’un cotxe i el turbo lag reduiria tant la confiança del conductor com el temps total de volta.

Però també hi havia una solució: un motor elèctric podia fer girar el turbo bé abans que arribessin els gasos d’escapament. En prémer el pedal de l’accelerador, la màquina elèctrica amb la seva resposta instantània i la seva capacitat de parell de baixa velocitat pot fer girar el compressor i alimentar el motor amb aire abans que el sistema d’escapament s’energia amb gasos d’escapament, explica Cowell. I per estalviar espai, els enginyers de Mercedes van dividir la turbina i el compressor i van integrar perfectament la unitat generadora de motors al mig dels dos conjunts.

Tractar el factor híbrid

Tot i que el 1.6L V6 i el turbo són més sofisticats que qualsevol cosa que veuríeu a la carretera, és el sistema Energy Recovery System (ERS) que representa l’aplicació dels nous motors de F1. Dissenyat per augmentar el rendiment i l’eficiència simultàniament, el sistema ERS de Mercedes va ser un dels millors de la xarxa l’any passat i està desenvolupant tecnologia relacionada directament amb els vehicles híbrids endollables actuals.

El sistema ERS es pot desglossar en diverses parts (energia, emmagatzematge i recuperació), que funcionen com un sol per obtenir la màxima energia disponible.

Les piles del motor es queden baixes al cotxe per motius de manipulació i poden emmagatzemar al voltant de quatre megajoules d'energia, suficient per encendre 10.0000 bombetes de 20W. A continuació, aquesta potència s’alimenta a un motor de 120 kW connectat a l’eix posterior del cotxe i només aquest sistema val 160 CV, la mateixa potència que un cotxe familiar. I la recuperació? Quan es ralenteix, el motor de 120 kW del cotxe actua com una dinamo i torna l’energia no utilitzada a les bateries del cotxe. El motor elèctric que s’utilitza per evitar el turbo lag també pot recuperar l’energia, creant un bucle de compostatge eficient.

Des de blocs de lego fins a motors de carreres

El motor havia d’encaixar en un xassís amb requisits específics i això significava que els enginyers de Cowell havien de treballar amb la resta de l’equip de Mercedes. [Pensem], què volem realment de la unitat de potència? Molt poder.

contracció com configurar bits

I què no volem de la unitat de potència? No volem que tingui sobrepès, perquè els cotxes amb sobrepès són cotxes lents. No volem molts rebuigs de calor, perquè molts de rebuig de calor requereixen grans radiadors, cosa que ralentitza l’aerodinàmica.

Aquests compromisos van acabar configurant el motor i els enginyers de Brackley i Brixworth van haver de considerar cada compromís. Cowell resumeix el seu ethos: si farà que el cotxe sigui més ràpid, persegueix-lo i, si no, no ho faci.

Provant el vostre treball

Totes les proves [inicials] havien de ser de fàbrica, cosa que ens sentim còmodes, admet Cowell. Des de fa molt de temps, no hi ha hagut moltes proves durant la temporada i hi ha hagut proves limitades de pretemporada. Amb els temps d’execució dels components de la unitat de potència, no es pot fer el primer dia de proves de pista a l’hivern i recuperar-se si hi ha problemes abans de la primera cursa. Si trobeu alguna cosa el primer dia de proves d’hivern, això és dolent: passareu una primera meitat de temporada malament només pels temps d’execució.

CONTINUA A LA PÀGINA 2: esbrineu com Mercedes posa el punt final al seu motor i què té previst per a l’any vinent.