Λειτουργία της μονάδας ισχύος Renault ENERGY F1-2014

Λειτουργία της μονάδας ισχύος Renault ENERGY F1-2014

Στο δικό μας προηγούμενη ανάρτηση , έχουμε περιγράψει τη νέα μονάδα ισχύος V6 που θα εξοπλίζει κάθε ομάδα F1 που παρέχεται με κινητήρες της Renault. Σήμερα, η Renault F1 παρουσιάζει πώς θα λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες αγώνα.

Λειτουργία της μονάδας ισχύος Renault ENERGY F1-2014 κατά τη διάρκεια ενός τυπικού γύρου

Υπό επιτάχυνση (π.χ. κάτω από το pit ευθεία) το μηχανή εσωτερικής καύσης θα χρησιμοποιεί το απόθεμα καυσίμων που διαθέτει. Ο υπερσυμπιεστής θα περιστρέφεται με τη μέγιστη ταχύτητα (100.000 σ.α.λ.). Το MGU-H, ενεργώντας ως γεννήτρια, θα ανακτήσει ενέργεια από την εξάτμιση και θα περάσει στο MGU-K (ή στην μπαταρία σε περίπτωση που χρειάζεται επαναφόρτιση). Το MGU-K, το οποίο συνδέεται με τον στροφαλοφόρο άξονα του ICE, θα λειτουργεί ως κινητήρας και θα παρέχει πρόσθετη ισχύ για να τραβήξει πιο δυνατά ή να εξοικονομήσει καύσιμο, ανάλογα με την επιλεγμένη στρατηγική.

Στο τέλος της ευθείας ο οδηγός σηκώνεται για να φρενάρει σε μια στροφή. Σε αυτό το σημείο το MGU-K μετατρέπεται σε γεννήτρια και ανακτά την ενέργεια που καταναλώθηκε στο φρενάρισμα, η οποία θα αποθηκευτεί στην μπαταρία.

Κάτω από το φρενάρισμα, η ταχύτητα περιστροφής του τούρμπο πέφτει λόγω της έλλειψης ενέργειας στην εξάτμιση, η οποία, στους παραδοσιακούς κινητήρες, οδηγεί στην κατάρα του turbo κινητήρα – υστέρηση turbo. Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει όταν ο οδηγός επιταχύνει ξανά: Ο ψεκασμός καυσίμου ξεκινά ξανά και παράγει καυτά καυσαέρια που επιταχύνουν το turbo, αλλά χρειάζεται χρόνο για να επιστρέψει στο πλήρη ταχύτητα περιστροφής όπου ο κινητήρας παράγει το 100% της ισχύος του. Για να αποφευχθεί αυτή η καθυστέρηση, το MGU-H λειτουργεί ως κινητήρας για πολύ σύντομο χρονικό διάστημα για να επιταχύνει στιγμιαία το turbo στη βέλτιστη ταχύτητά του, προσφέροντας στον οδηγό τέλεια οδήγηση.



Κατά τη διάρκεια του γύρου, αυτή η ισορροπία μεταξύ της συλλογής ενέργειας, της ανάπτυξης ενέργειας και της καύσης καυσίμου (άνθρακα) θα παρακολουθείται προσεκτικά.

«Η χρήση των δύο τύπων ενέργειας χρειάζεται μια έξυπνη διαχείριση», εξηγεί ο Τεχνικός Διευθυντής Μονάδων Ενέργειας νέας γενιάς, Naoki Tokunaga.

«Η διαχείριση της ηλεκτρικής ενέργειας θα είναι εξίσου σημαντική με τη διαχείριση των καυσίμων. Το σύστημα διαχείρισης ενέργειας φαινομενικά αποφασίζει πότε και πόση ποσότητα καυσίμου θα αφαιρέσει από τη δεξαμενή και πότε και πόση ενέργεια να αφαιρέσει ή να επανατοποθετήσει στην μπαταρία».

«Ο γενικός στόχος είναι να ελαχιστοποιηθεί ο χρόνος που περνά σε έναν γύρο του σιρκουί για έναν δεδομένο ενεργειακό προϋπολογισμό. Προφανώς, αν χρησιμοποιείς λιγότερη ενέργεια, θα έχεις πιο αργό χρόνο γύρου. Είναι εντάξει. Ωστόσο, αυτό που δεν είναι καλό είναι να τιμωρείται περισσότερο από ό,τι η φυσική κρίνει απαραίτητο. Στη σχέση μεταξύ του χρησιμοποιούμενου καυσίμου και του χρόνου γύρου, υπάρχει ένα όριο μεταξύ του φυσικώς εφικτού και του αδύνατου – το ονομάζουμε «ελάχιστο όριο χρόνου γύρου»

«Θέλουμε πάντα να λειτουργούμε σε αυτά τα σύνορα και να είμαστε όσο πιο κοντά μπορούμε στο αδύνατο. Η στρατηγική υπόκειται στα δικά της όρια, δηλαδή τη χωρητικότητα των εξαρτημάτων PU και τους Τεχνικούς Κανονισμούς. Η ισχύς εξόδου του κινητήρα υπόκειται στα δικά του όρια, καθώς και η ισχύς MGU-K και η ενέργεια που μπορεί να προσφέρει η μπαταρία σε αυτόν περιορίζονται από τους κανόνες. Είναι ένα σύνθετο πρόβλημα. Η λύση επομένως καθορίζεται από μαθηματική μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση – την ονομάζουμε προγραμματισμός ισχύος

«Ως αποτέλεσμα, θα υπάρξει μια πολύπλοκη ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ των στοιχείων του δικτύου του συστήματος, σε διαφορετικά επίπεδα ισχύος σε έναν γύρο. Αυτό είναι εντελώς αόρατο στον οδηγό καθώς ελέγχεται όλο ηλεκτρονικά από τα συστήματα ελέγχου. Ο οδηγός θα μπορεί να το αισθανθεί, αλλά κανονικά δεν απαιτείται παρέμβαση του οδηγού, έτσι ώστε να μπορούν να συγκεντρωθούν στον αγώνα στο χέρι. Φυσικά, θα υπάρχουν ορισμένες λειτουργίες που λειτουργούν από τον οδηγό που θα του επιτρέψουν να παρακάμψει το σύστημα ελέγχου, για παράδειγμα να λάβει πλήρη ισχύ για προσπέραση. Η χρήση αυτής της λειτουργίας θα εξαρτηθεί φυσικά από τη στρατηγική του αγώνα. Θεωρητικά, μπορείτε να αναπτύξετε όσες φορές θέλετε, αλλά εάν χρησιμοποιείτε περισσότερο καύσιμο ή περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια, τότε θα πρέπει να ανακάμψετε στη συνέχεια. Η «πλήρης ώθηση» μπορεί να διατηρηθεί για έναν έως δύο γύρους αλλά δεν μπορεί να διατηρηθεί».

Το γεγονός ότι ο οδηγός δεν ελέγχει την ισορροπία μεταξύ καυσίμου και ενέργειας δεν μειώνει την εμπλοκή του οδηγού σε καμία περίπτωση, και μάλιστα η δουλειά του θα είναι πιο περίπλοκη από τις προηγούμενες σεζόν. Θα εξακολουθεί να παλεύει με το αυτοκίνητο για να το κρατήσει υπό έλεγχο κατά το δυνατό φρενάρισμα, θα φρενάρει για να αποφύγει την υποστροφή σε στροφή, θα εφαρμόζει λεπτό έλεγχο στο πεντάλ του γκαζιού στη μέση, θα σκουπίζει τις περίπλοκες στροφές, θα ρίχνει το αυτοκίνητο σε στροφές υψηλής ταχύτητας. Όσον αφορά το στυλ οδήγησης, ίσως χρειαστεί να γίνουν κάποιες προσαρμογές.

' Η απόκριση του γκαζιού θα είναι διαφορετική οπότε ο οδηγός θα χρειαστεί να προσαρμοστεί ξανά για αυτό», εξηγεί ο Tokunaga. «Ουσιαστικά, μόλις ο οδηγός εφαρμόσει τέρμα γκάζι, τα συστήματα ελέγχου διαχειρίζονται την ισχύ της PU, με στόχο να ελαχιστοποιήσουν τον χρόνο εντός της δεδομένης ενέργειας. Ωστόσο Το πλήρες γκάζι δεν σημαίνει πλέον ζήτηση για πλήρη κινητήρα εξουσία. Είναι μια ένδειξη στην PU που δίνει ο οδηγός να πάει όσο πιο γρήγορα γίνεται με τη δεδομένη ενέργεια. Θα πρέπει ακόμα να προσαρμοστεί για τη διαφορετική «αίσθηση» του αυτοκινήτου με τα ενεργειακά συστήματα».

Η στρατηγική και η διαχείριση του αγώνα θα είναι επίσης πιο ευέλικτες από ό,τι στο παρελθόν και η βέλτιστη λύση θα ποικίλλει πολύ από πίστα σε πίστα, ανάλογα με παράγοντες όπως το ποσοστό του γκαζιού, οι ταχύτητες στις στροφές και η αεροδυναμική διαμόρφωση του αυτοκινήτου. «Ουσιαστικά, οι κατασκευαστές κινητήρων συνήθιζαν να ανταγωνίζονται για να φτάσουν σε επίπεδα ρεκόρ ισχύος, αλλά τώρα θα ανταγωνίζονται στην ευφυΐα της διαχείρισης ενέργειας Ο Τοκουνάγκα ψιθυρίζει.

Κανόνες για τις προκριματικές συνεδρίες

Το 2014, το γρηγορότερο αυτοκίνητο του Σαββάτου θα συνεχίσει να ξεκινάει στην pole, αφού οι συνεδρίες θα είναι «κατ' εξοχήν». Τα αυτοκίνητα θα εξακολουθούν να περιορίζονται από τον θεμελιώδη περιορισμό ροής καυσίμου των 100 κιλών/ώρα, αλλά το όριο των 100 κιλών καυσίμου θα είναι άσχετο καθώς καίγεται πολύ λίγο καύσιμο σε έναν γύρο. ο Ως εκ τούτου, ο οδηγός θα μπορεί να χρησιμοποιήσει το 100% της επιτρεπόμενης ροής καυσίμου και ολόκληρο τον ενεργειακό προϋπολογισμό από την αποθήκευση μπαταριών για τον προκριματικό γύρο του . Ωστόσο, εάν επιλέξει να χρησιμοποιήσει όλη την ενέργεια σε έναν γύρο, δεν θα μπορέσει να ολοκληρώσει δύο γύρους με χρονομέτρηση και θα πρέπει να περιμένει μέχρι να επαναφορτιστεί το κατάστημα. Αυτό θα οδηγήσει σε μερικές ακόμη πιο έντονες περιόδους σύνδεσης και έναν αριθμό διαφορετικών στρατηγικών κλήσεων.