Jak Mercedes vyrobil nejlepší hybridní motor F1 - a proč se těší na rok 2016

jak zrcadlit iphone na laptop

Obrázek 1 z10

V loňském roce Mercedes ovládl Formule 1. Stříbrné šípy vyhrály 16 z 19 závodů, přičemž jeho jezdci Lewis Hamilton a Nico Rosberg dokončili sezónu na prvním a druhém místě. Jak ale Mercedes dominuje ve Formuli 1 dva roky a proč je stále favoritem vyhrát sezónu 2016? Část odpovědi spočívá na jeho prvotřídních řidičích a propracovaném podvozku, ale hybridní motor, který je pohání, by mohl být jedním z největších přispěvatelů k úspěchu týmu.

Nejlepší motor F1 přišel z Motorsport Valley

Podívejte se na související Jeremy Clarkson si myslí, že vodíkové palivo je budoucnost automobilů Nejlepší hybridní vozy v roce 2018 UK: Od i8 po Golf GTE jsou to nejlepší hybridy v prodeji Nejlepší elektromobily 2018 ve Velké Británii: Nejlepší elektromobily na prodej ve Velké Británii

Mercedes Hybrid PU106A, navržený jako reakce na změny pravidel motoru, je výsledkem soustředěného období výzkumu, vývoje a učení. Je poháněn synergií turba, elektromotoru a technologie spalování a je to nejkomplexnější, nejúčinnější a nejvýkonnější motor, jaký kdy Mercedes vyrobil.

Přestože je PU106A navržen jako nejlepší motor na světě F1, těží z poznatků napříč stájí Daimler - od elektrických automobilů až po naftová nákladní vozidla. A ponaučení Mercedesu se již dostávají do našich silničních vozidel.Abych objevil nejmodernější pohonnou jednotku za dvěma rekordními roky, posadil jsem se s Andy Cowellem, výkonným ředitelem Mercedes AMG High Performance Powertrains - a strojcem nejlepšího motoru F1.

PU106 je výkonný motor Mercedes, jaký byl kdy vyroben

Brixworth je jen kousek od Milton Keynes a nachází se v oblasti Velké Británie známé jako Motorsport Valley , vysoce koncentrovaná oblast malých a středních podniků věnovaná závodění. A je také domovem vysoce výkonných hnacích ústrojí Mercedes AMG.

Právě tady ve Velké Británii - ne v Německu - začal Mercedes poprvé pracovat na nejpokročilejší pohonné jednotce, jakou kdy vyvinul.

Změny pravidel a potřeba relevance

Formule 1 si již dlouho získala reputaci mimo špičkové automobilové technologie, ale v roce 2014 změnila pravidla.

FŘídící orgán federace 1, Internationale de l'Automobile (FIA), se rozhodl učinit tento sport ekologičtějším přidáním dvou základních, ale extrémně účinných pravidel: motory nemohly použít na závodní vzdálenost více než 100 kg paliva a nebyly Nesmím spotřebovávat palivo vyšší než 100 kg za hodinu. Konkurenční výzvou je, jak z tohoto množství paliva [vytáhnout] nejvíce energie a pohánět auto, dodává Cowell. F1 se stala závodem efektivity.

Největší změna přišla s velikostí motoru: 2,4-litrové V8 byly venku a menší 1,6-litrové V6 litrové jednotky byly dovnitř. Aby kompenzovala snížení objemu motoru, FIA poskytla výrobcům motorů přístup k nové krabici triků .

Technologie, které dříve nebyly povoleny, byly povoleny; takže přímé vstřikování, sestava turbokompresoru [a] větší hybridní systém [byly povoleny], vysvětluje Cowell. Motory nyní měly na klepnutí 120kW elektrického posilovače - dvojnásobný výkon oproti starým systémům rekuperace kinetické energie (KERS), které byly poprvé zaznamenány v roce 2009, a mohly také použít elektrický stroj k rekuperaci energie z odpadního tepla a zvýšení turba.

jak se vyhnout upgradu na Windows 10

I když to pro inženýry F1 představovalo novou sadu výzev, znamenalo to také, že poprvé po desetiletích byly cíle F1 sladěny s širším automobilovým průmyslem. Aby bylo možné vyrobit nejlepší motor, musely by týmy usilovat o efektivitu - přesně to, co od našich silničních vozů chceme.

Nová sada pravidel a výzev

I přes snížení kapacity dokázal Mercedes díky přidanému turbodmychadlu získat zpět spoustu koní. Jedním z nejúčinnějších způsobů, jak zvýšit výkon a efektivitu, jsou turba, která zachycují odpadní výfukové plyny a používají je k otáčení kompresoru připojeného k motoru. Výsledek? Do motoru je tlačeno více vzduchu, což zvyšuje výkon - a účinnost.

Mercedes neměl s turbo žádné zkušenosti - koneckonců, naposledy, když byly použity v F1, zastaraly tým před datem - spoléhaly se tedy na znalosti odjinud ve společnosti Daimler. Ačkoli Mercedes používá ve svých silničních vozech turba, byla to pro Daimlerova divize nákladních vozidel nejvhodnější Cowell a jeho tým: obrovské množství energie obsažené v motoru F1 znamenalo, že se lépe hodí.

Průtok vzduchu do motoru a výfukového vzduchu je velmi podobný, takže kola kompresoru a turbíny mají podobnou velikost, vysvětluje Cowell. Když se podíváte na kompresorové kolo silničního vozu, je to uprostřed vaší ruky, maličkost. Pokud se podíváte na nákladní nebo F1, visí to přes okraj vaší ruky. A s tím získáte různé vlastnosti, různé věci, které je třeba zpochybnit.

Při hledání většího výkonu se turbo zvětšilo, ale to prohloubilo zásadní problém s technologií: zpoždění turba. Způsobeno časem, za který výfukové plyny roztočí turbínu, je dnes v mnoha silničních automobilech přítomno zpoždění. Zažíváme to, když sedíte na semaforech a sešlápnete pedál a odplazíte se, říká Cowell. A pak najednou nekontrolovaně přichází síla.

Mercedes měl problém. Zatímco turbo zpoždění může být v pořádku pro silniční vozy, představuje to pro závodní auto potenciálně katastrofický problém. Řidiči spoléhají na plynulý, kontrolovaný výkon, aby z vozu získali maximum, a zpoždění turbo by snížilo jak důvěru řidiče, tak celkovou dobu kola.

Ale i pro to existovalo řešení: elektrický motor mohl dobře roztočit turbo, než dorazily výfukové plyny. Při sešlápnutí plynového pedálu může elektrický stroj s okamžitou odezvou a schopností točivého momentu při nízkých otáčkách roztočit kompresor a podat motor vzduchem, než bude výfukový systém napájen výfukovými plyny, vysvětluje Cowell. A aby ušetřili místo, inženýři Mercedesu rozdělili turbínu a kompresor a úhledně integrovali agregát generátoru motoru do středu obou sestav.

Řešení hybridního faktoru

Přestože je 1.6L V6 a turbo sofistikovanější než cokoli, co byste mohli vidět na silnici, je to systém zabývající se obnovou energie (ERS), který představuje vražednou aplikaci nových motorů F1. Systém Mercedes ERS, navržený ke zvýšení výkonu a efektivity současně, byl v loňském roce jedním z nejlepších v distribuční síti - a vyvíjí technologii přímo související s dnešními plug-in hybridními vozidly.

Systém ERS lze rozdělit na několik částí - napájení, skladování a obnovení - a tyto fungují jako jedna jednotka, aby získaly maximální dostupnou energii.

Baterie motoru jsou z důvodu manipulace nízko uloženy v autě a mohou akumulovat zhruba čtyři megajouly energie - dost na rozsvícení 10 000 20 W žárovek. Tato síla je poté přiváděna k 120kW motoru připojenému k zadní nápravě automobilu a samotný tento systém stojí za závratných 160 koní - přibližně stejný výkon jako rodinný vůz. A zotavení? Při zpomalení se motor 120kW vozu chová jako dynamo a vrací nevyužitou energii zpět do baterií automobilu. Elektromotor používaný k zabránění zpoždění turbo může také rekuperovat energii a vytvářet efektivní slučovací smyčku.

Od lego bloků až po závodní motory

Motor musel zapadnout do podvozku se specifickými požadavky, což znamenalo, že inženýři společnosti Cowell museli spolupracovat se zbytkem týmu Mercedes. [Mysleli jsme], co vlastně chceme od pohonné jednotky? Spousta síly.

můj firestick se nepřipojí k wifi

A co od pohonné jednotky nechceme? Nechceme, aby to mělo nadváhu, protože auta s nadváhou jsou pomalá auta. Nechceme hodně odvádění tepla, protože hodně odvádění tepla vyžaduje velké radiátory, což zpomaluje aerodynamiku.

Tyto kompromisy nakonec formovaly motor a inženýři z Brackley a Brixworth museli zvážit každý kompromis. Cowell shrnuje jejich étos: Pokud má auto zrychlit, pronásledujte ho, a pokud ne, nedělejte to.

Testování vaší práce

Veškeré [počáteční] testování muselo probíhat v továrně, což je něco, co nám vyhovuje, připouští Cowell. Po dlouhou dobu se v sezóně moc testování neuskutečnilo a předsezónní testování bylo omezené. S dobou přípravy komponent pohonné jednotky nemůžete udělat první den testování na trati v zimě a zotavit se, pokud nastanou nějaké problémy před prvním závodem. Pokud něco najdete první den zimních testů, je to špatné - čeká vás špatná první polovina sezóny, a to jen z důvodu doby vedení.

POKRAČOVÁNÍ NA STRANĚ 2: Zjistěte, jak Mercedes doladil svůj motor a co plánuje na příští rok.