Технические вопросы

[f1-fan-since-1992]

Интересная ветка, жаль раньше про неё не знал.

[parttimewriter]

Впрочем, и здесь мерсы ухитрились бонус получить - у них есть сцепления по обе стороны от моторгенератора -и со стороны турбины, и со стороны компрессора. Опять масса, да, но зато:

- нет нужды делать всё строго жёстким, на сцеплениях крутильные колебания погаснут.

- можно раздельно работать с турбиной (подтормаживая её при высоких оборотах) и компрессором (раскручивая его для устранения турбоямы). То есть, на малых оборотах турбина с компрессором не связана вообще. Так моторгенератору легче раскручивать компрессор. Ведь, раскручивая турбину с компрессором вместе - мы заставляем турбину ускорять поток выхлопных газов, а это уже, можно сказать, нонсенс, чистая потеря.

Молодцы ребята, в общем.

нельзя

5.1.6 Pressure charging may only be effected by the use of a sole single stage compressor linked to a sole single stage exhaust turbine by a shaft assembly parallel to the engine crankshaft and within 25mm of the car centre line. The shaft must be designed so as to ensure that the shaft assembly, the compressor and the turbine always rotate about a common axis and at the same angular velocity, an electrical motor generator (MGU-H) may be directly coupled to it.

[f1-fan-since-1992]

at the same angular velocity

Вот это новость!

А зачем в пункте 5.2.4 разрешается использовать разобщитель?!

[parttimewriter]

его разрешается использовать между МГУ-Х и турбокомпрессором, а не между турбиной и компрессором

[f1-fan-since-1992]

его разрешается использовать между МГУ-Х и турбокомпрессором, а не между турбиной и компрессором

Хм...

5.2.4 The MGU-H must be solely mechanically linked to the exhaust turbine of a pressure charging system. This mechanical link must be of fixed speed ratio to the exhaust turbine and may be clutched.

Одно из двух:

- статья на ф1.цом зашла в своих фантазиях слишком далеко;

- Мерседес получит дисквалификацию, или, по меньшей мере, протесты от остальных моторостроителей.

[Hellion]

его разрешается использовать между МГУ-Х и турбокомпрессором, а не между турбиной и компрессором

Нифига. Вся суть в том, что эти три элемента должны быть на одном валу, а последовательность не имеет значения.

[parttimewriter]

Нифига. Вся суть в том, что эти три элемента должны быть на одном валу, а последовательность не имеет значения.

1 - я не говорил, что последовательность имеет значение

я говорил, что турбо и компрессор должны с одной скоростью вращаться

МГУ-Х может быть между, но при этом турбо и компрессор должны иметь меж собой всё равно жёсткую связь

2 - МГУ-Х не обязан быть на этом же валу - чисто теоретически он и параллельно может устанавливаться

[f1-fan-since-1992]

Как ни интерпретируй, а показанное на картинке ф1.цом не вписывается в эти пункты Регламента.

[parttimewriter]

картинка теоретически возможна без нарушения - если МГУ свободно вращается относительно вала с возможностью "замыкаться"

а вот описание да, не соответствует регламенту на мой взгляд

[Stream]

Знаю я это "Обкатывают новые технологии".

Пежо Ле-Ман в 1993 выиграли. В ф-1 d 1994 с тем движком не шло. Хотя, казалось бы, мощный двиг, уже зарекомендовавший себя в особых услових.

То есть, небольшое изменение - начинай по новой.

Мерсы выпустили 9-скоростную коробку передач для гражданских авто. В ф-1 такого нет.

Ф-1 — не полигон сейчас. И без нее технологии "обкатывают".

1:40. Результаты БК в Китае стабильно с годам ниже. На Сильвере разница между ЛМП и Ф-1 — 10 секунд.

[Hellion]

Так в Ф1 и обкатывать толком не дают. Всего 4 раза в год. :)

Какие нафиг инновации? Команды выбирают подход с точки зрения прагматики в большинстве случаев.

[Stream]

Так в Ф1 и обкатывать толком не дают. Всего 4 раза в год. :)

Какие нафиг инновации? Команды выбирают подход с точки зрения прагматики в большинстве случаев.

А регламент на двигатели замораживают. :)

[Hellion]

А регламент на двигатели замораживают. :)

Это мне вообще не понятно. Сам работаю конструктором и знаю, что примерный срок доводки изделия до серийного состояния - два года. Это неизбежно. А тут просто руки отрубили сразу. Вообще никогда не понимал подобного подхода. Там, на ваших тварениях люди вообще-то жизнью рискуют, так дайте их отладить хотябы по ходу пары сезонов.

[Hellion]

Журнал "Ф1 Рэйсинг". 2014. Май.

За кулисами технологий

Пэт Симондс

Старт

Система управления стартом это технология, которая была разработана в Формуле 1. Разрешена ли она как раньше?

Нет. Сейчас старт должен целиком осуществляться гонщиком, без использования микропроцессоров. Но это не значит, что инженеры не могут ему чуть-чуть помочь, все, что мы узнали о системах старта при их разработке, используется нами сейчас в процедуре старта.

Мы часто слышим, как перед гонкой пилоты подгазовывают на пит-лейне. Зачем?

Процедура, обеспечивающая хороший старт, как и почти все в Ф1, постоянно дорабатывается. Карбоновое сцепление имеет очень малые размеры. И, как и тормоза, оно очень чувствительно к температуре, этот звук означает, что гонщики "растирают" сцепление, это нагревает поверхность сцепления и выводит на рабочую температуру.

Также нам нужно найти в сцеплении точку схвата, этот процесс осуществляет автоматика. Первоначально это производилось техниками в гараже, но так как нам нужно постоянно следить за ее положением, то выполняется процедура, известная как "поиск подвижной точки схвата". Поэтому к моменту старта, либо гонки, либо практик, нам точно известно положение точки схвата и одновременно сцепление нагрето до нужной температуры.

Какова рабочая температура сцепления?

В идеале это около 200 градусов. Точное значение зависит от применяемого материала, так как, хотя его диски изготавливаются из карбона, существует несколько его типов. Если сцепление проскальзывает больше положенного, как сцепление в обычной машине, то оно может перегреться и потерять свою эффективность. В пределе оно может стать настолько горячим, что повредит диафрагменную пружину или даже ведущий вал коробки передач.

Насколько сцепление Ф1 отличается от сцепления дорожного автомобиля?

Отличия довольно заметные. Во время старта сцепление Ф1 должно передавать довольно высокий момент, а также справляться и с более высокими моментами, обусловленными угловой вибрацией, но их значения не выше тех, которые можно наблюдать в сцеплении дорожного автомобиля. Однако в Ф1 мы должны делать сцепление с как можно более меньшими массой и моментом инерции, а также диаметром, чтобы расположить двигатель на шасси как можно ниже.

В Ф1 диаметр сцепления составляет менее 100 мм, и оно имеет несколько карбоновых дисков толщиной около 4 мм. Корзина изготавливается из титана, который сохраняет свои свойства при высоких температурах, диафрагменная пружина стальная. Сцепление включается и выключается при помощи рабочего цилиндра и выжимного подшипника, как и в дорожном автомобиле, но, вместо соединения с педалью сцепления при помощи гидравлического шланга или кабеля, в Ф1 используется гидравлический привод высокого давления, управляемый стандартным БУДом. Ну и самой педали сцепления у нас нет. Сцепление активизируется лепестками, расположенными на задней стороне руля.

Почти так же, как и вес, важен и момент инерции сцепления. Момент инерции характеризует способность тела сопротивляться изменению его скорости вращения. И так как двигатель постоянно изменяет частоту вращения своего вала, то оно особенно актуально. Вес сцепления Ф1 составляет около 30 процентов веса сцепления для дорожного автомобиля, а момент инерции всего 10 процентов от значения его дорожного собрата.

Это может показаться незначительным по сравнению с весом автомобиля, но момент инерции сцепления нужно еще умножить на квадрат общего передаточного отношения коробки передач, чтобы получить его эквивалентную массу, которую приходится тормозить или ускорять. Учитывая, что на первой передаче передаточное отношение равно 14, мы получаем, что кажущаяся масса сцепления дорожного автомобиля составляет 130 кг, тогда как для гоночного сцепления она будет равна всего 12 кг. Поэтому оно имеет очень большое влияние на разгон на первой передаче.

Гоночное сцепление. Звучит дорого...

В Ф1 все дорого! Его детали стоят около 6000 фунтов, титановая корзина это еще 4000.

Что нужно для хорошего старта?

Все должно быть в рабочем состоянии. Большая часть шины должна иметь правильную температуру. Сцепление также должно иметь правильную температуру, задние шины должны будут вращаться примерно процентов на 8-10 быстрее передних. Двигатель должен иметь правильное число оборотов, чтобы кинетический момент двигателя смог протолкнуть задние колеса, но не очень сильно, чтобы не было пробуксовки. На болидах Ф1, хотя она и эффективна для дрэгстеров из-за иных характеристик шин, пробуксовка не работает.

Почему на болидах Ф1 используется ручное сцепление, а не ножное? Как пилот может почувствовать рукой точку схвата, если оно электронное?

Во-первых, потому что эффективнее иметь всего две педали, тем самым избавляются от потерь времени, которое бы затрачивалось на перемещение ноги с педали газа на педаль тормоза. Во-вторых, мы используем два рулевых лепестка, что было бы невозможно при ножном сцеплении. В момент старта пилот до упора нажимает один из лепестков. Затем по подсказкам световой информации на руле устанавливает второй лепесток в положение, соответствующее точке схвата, определенной ранее. В этот момент все управление находится во власти первого полностью нажатого лепестка, сцепление полностью выжато. Когда стартовые огни гаснут, он быстро отпускает первый лепесток, тем самым устанавливая сцепление точно в точке схвата, которая определяется положением второго лепестка. И с ростом скорости он постепенно отпускает второй лепесток, пока сцепление не включится полностью. По теории, это гарантирует максимально быстрый старт.

Как ФИА узнает о фальстарте?

На каждой стартовой позиции в асфальте замурован датчик. Его показания считывает передатчик, расположенный на болиде. Если датчик определяет, что болид тронулся до момента погасания стартовых огней, то он автоматически извещает об этом директора гонки. Поэтому нет никакой возможности получить какое-либо преимущество таким макаром.

[galexxx]

Журнал "Ф1 Рэйсинг". 2014. Май.

Учитывая, что на первой передаче передаточное отношение равно 14, мы получаем, что кажущаяся масса сцепления дорожного автомобиля составляет 130 кг, тогда как для гоночного сцепления она будет равна всего 12 кг. Поэтому оно имеет очень большое влияние на разгон на первой передаче.

по-моему чушь)))) момент инерции будет зависить только от оборотов двигателя и передаточное отношение коробки тут не причем, оно будет влиять только на торможении двигателем. как-то так

[Hellion]

[Bedal]

2. Представь себе схему всех трубопроводов. Что в одном случае будут трубки с водой к водяному радиатору интеркулера, что в другом. А впускной воздух как шел от компрессора через водный охладитель к цилиндрам внутри развала блока, так и будет идти.

Представь себе, что при воздух-воздушном интеркулере никакого водяного радиатора нет вообще.

3. Допустим есть два абсолютно одинаковых болида, но у одного некая деталь установлена ближе к геометрическому центру, а у другого чуть дальше. Будут ли они иметь одинаковую развесовку по осям?

А при чём тут геометрический центр? Давай, прежде, чем продолжать спор, ты почитаешь про то, что такое центр масс и что такое момент инерции?

5. Ты действительно считаешь что воздушный радиатор будет меньше водяного? Ты действительно считаешь, что столь "маленький" воздушный радиатор будет создавать сопротивление гораздо меньшее, чем крыльчатка насоса?

Даже непонятно, о чём ты спрашиваешь, признаться. Воздушно-воздушный радиатор будет, безусловно, больше и, что главное, к нему надо воздуховоды вести, а это место. Потому и пишу, что применение водяного интеркулера - толковое решение. Правда, оно тяжёлое и требует насоса, так что имеет и недостатки. В результате некоторые команды поставили один тип интеркулера, а некоторые - другой.

Кстати, был на днях в Зисхайме, в транспортном музее. Там Ф1-машин разных поколений стоит чуть ли не два десятка. Рассмотрел в подробностях и теперь совершенно уверен, что поднятый нос - для правильного обвода воздуха по бокам машины к эжектору (диффузору). И никакой "закачкой максимального количества воздуха под днище" и не пахнет. Что и разумно с точки зрения моего аэродинамического образования.

[f1-fan-since-1992]

Интересно, какова температура охлаждающей жидкости в интеркуллере?

Такая же, как и в системе охлаждения двигателя? ~100 °С?

Неужели нагрев от сжатия больше этих ста градусов?

Или ОЖ интеркуллера имеет независимую циркуляцию?

Мне (с дивана) кажется, что воздух-воздушный интеркуллер можно встроить в машину с меньшим трудом, с более низким центром масс, более правильно в смысле аэродинамики и уменьшения потерь мощности.

[Bedal]

по-моему чушь)))) момент инерции будет зависить только от оборотов двигателя и передаточное отношение коробки тут не причем, оно будет влиять только на торможении двигателем. как-то так

Ну в технической же теме пишешь, неужели трудно хотя бы с азами ознакомиться? Момент инерции вообще не зависит от оборотов, да и от передаточного соотношения - тоже.

Интересно, какова температура охлаждающей жидкости в интеркуллере?

Такая же, как и в системе охлаждения двигателя? ~100 °С?

Неужели нагрев от сжатия больше этих ста градусов?

Или ОЖ интеркуллера имеет независимую циркуляцию?

Точно не скажешь, потому что степень наддува не регламентирована, она ограничивается естественным образом через предел расхода топлива. Предположительно наддув 2-3 бара, так что температура после сжатия порядка 140°. Температура же на входе в цилиндр должна быть как можно ниже.

В двигателе температура жидкости - наивыгоднейшая для работы движка, там под 100° нормално, а в интеркулере охлаждение должно быть как можно ближе к температуре окружающего воздуха, ну, хотя бы градусов до 50 охладить - уже будет здорово. Из этого, конечно, следует, что контуры охлаждения двигателя и интеркулера совершенно независимы.

Мне (с дивана) кажется, что воздух-воздушный интеркуллер можно встроить в машину с меньшим трудом, с более низким центром масс, более правильно в смысле аэродинамики и уменьшения потерь мощности.

Воздух-воздушный неизбежно больше по размеру. Плюс к тому надо тянуть воздуховоды от компрессора к интеркулеру, а потом ко входу в цилиндры. А воздуховоды как попало не изогнёшь, и по сечению они немаленькие. Так что компоновочно это как раз гораздо сложнее жидкостного интеркулера.

Недостаток жидкостного - масса. Два водяных радиатора, насос (и энергия для него)... Зато компактно.

[f1-fan-since-1992]

... Зато компактно.

Мне кажется (всё с того же дивана), что Ньюи, имей он мерседесовскую компоновку ТК/MGU-H, смог бы измыслить хитрое использование проходящего под кожухом воздуха (есть там у них труба в сторону масляного радиатора) для воздух-воздушного интеркуллера, без сильных загибов/удлиннения трубы высокого давления.

Дождёмся следующего года и посмотрим.

:)

[galexxx]

Ну в технической же теме пишешь, неужели трудно хотя бы с азами ознакомиться? Момент инерции вообще не зависит от оборотов, да и от передаточного соотношения - тоже.

спс за поправку. виноват исправлюсь)))) речь в исходной статье шла о эквивалентной массе)))

но момент инерции сцепления нужно еще умножить на квадрат общего передаточного отношения коробки передач, чтобы получить его эквивалентную массу

[mobut]

1. Представь себе, что при воздух-воздушном интеркулере никакого водяного радиатора нет вообще.

2. А при чём тут геометрический центр? Давай, прежде, чем продолжать спор, ты почитаешь про то, что такое центр масс и что такое момент инерции?

3. Даже непонятно, о чём ты спрашиваешь, признаться. Воздушно-воздушный радиатор будет, безусловно, больше и, что главное, к нему надо воздуховоды вести, а это место. Потому и пишу, что применение водяного интеркулера - толковое решение. Правда, оно тяжёлое и требует насоса, так что имеет и недостатки. В результате некоторые команды поставили один тип интеркулера, а некоторые - другой.

4. Кстати, был на днях в Зисхайме, в транспортном музее. Там Ф1-машин разных поколений стоит чуть ли не два десятка. Рассмотрел в подробностях и теперь совершенно уверен, что поднятый нос - для правильного обвода воздуха по бокам машины к эжектору (диффузору). И никакой "закачкой максимального количества воздуха под днище" и не пахнет. Что и разумно с точки зрения моего аэродинамического образования.

1. И это замечательно, осталось узреть, кто же от жижкостного охлаждения впускного воздуха отказался. Если никто, то и вся идея компактного размещения трубопроводов не имеет никакой почвы.

2. Еще раз обьясню, развесовка по осям должна быть одинаковой. И если центр масс за счет передвижения одной из деталей относительно геометрического центра болида здвинется, то развесовка уже будет не соответствовать регламенту. А значит придется либо изменить колесную базу, либо разместить некоторый противовес в сответствии с компановкой для "впихивания" развесовки по осям в рамки регламента. Первое можно проверить визуально, второе не приносит никакой пользы.(Разве что уменьшение положения высоты центра масс).

3. Ты же аеродинамист. Неужто сложно понять что больший по размерам воздушный радиатор будет иметь куда большее лобовое сопротивление? Так что же лучше, немного потерять в компоновке из за наличия лишней массы и на крыльчатке насоса(хотя если сделать хитро, то возможно и от него можно избавиться), или же впихнуть воздушный радиатор?

4. Я тебе задал конкретный вопрос на эту тему. Как считаеш куда "побежит" поток воздуха в зону с более высоким давлением или с более низким?

[Bedal]

1. И это замечательно, осталось узреть, кто же от жижкостного охлаждения впускного воздуха отказался. Если никто, то и вся идея компактного размещения трубопроводов не имеет никакой почвы.

Ну и посмотри. Есть и такие, и сякие.

2. Еще раз обьясню, развесовка по осям должна быть одинаковой. И если центр масс за счет передвижения одной из деталей относительно геометрического центра болида здвинется, то развесовка уже будет не соответствовать регламенту. А значит придется либо изменить колесную базу, либо разместить некоторый противовес в сответствии с компановкой для "впихивания" развесовки по осям в рамки регламента. Первое можно проверить визуально, второе не приносит никакой пользы.(Разве что уменьшение положения высоты центра масс).

То, что ты пишешь, называется "тавтология". Я писал о том, что при одной и той же развесовке и высоте центра масс можно иметь разные моменты инерции, что для этих машин достаточно существенно.

3. Ты же аеродинамист. Неужто сложно понять что больший по размерам воздушный радиатор будет иметь куда большее лобовое сопротивление? Так что же лучше, немного потерять в компоновке из за наличия лишней массы и на крыльчатке насоса(хотя если сделать хитро, то возможно и от него можно избавиться), или же впихнуть воздушный радиатор?

Воздушная "холодная" часть во всех случаях будет одинаковой, потому как потребуется отводить одно и то же количество тепла потоком с одной и той же скоростью и температурой. Соответственно, и сопротивление радиатора будет одинаковым. Не в этом разница между безжидкостным и жидкостным интеркулерами. Кстати, можешь посмотреть (хотя бы со статьи в википедии начавши) - жидкостный даёт заметный прирост сложности и массы, так что применяют его в основном на... тепловозах.

4. Я тебе задал конкретный вопрос на эту тему. Как считаеш куда "побежит" поток воздуха в зону с более высоким давлением или с более низким?

Можешь дать ссылку или процитировать полнее место с твоим вопросом? Я не пойму, в чём, собственно, вопрос. А так - да, Волга впадет в Каспийское море.

[Bedal]

Мне кажется (всё с того же дивана), что Ньюи, имей он мерседесовскую компоновку ТК/MGU-H, смог бы измыслить хитрое использование проходящего под кожухом воздуха (есть там у них труба в сторону масляного радиатора) для воздух-воздушного интеркуллера, без сильных загибов/удлиннения трубы высокого давления.

Дождёмся следующего года и посмотрим.

:)

Сомнительно. Интеркулер - штука гораздо более крупная, чем масляный радиатор (из-за разницы в температурном градиенте и малого объёма масла). Для примера посмотри, какие надкапотный воздухозаборники стоят на машинах с мощными турбомоторами. Эти воздухозаборники - именно для интеркулера.

[Yalex]

Предлагаю обсудить экономию топлива:

В последней гонке в Барселоне Хэмильтон значительно лучше экономил топливо чем Росберг. И в конце гонки мы получили ситуацию когда машина Хэма была на 3 кг больше по весу машины Росберга за счет лучшей экономии Хэмом топлива.

Нужна ли такая экономия если делает машину тяжелее( медленнее) в конце гонки? Резко "сбросить топливо" увеличив расход невозможно, из-за ограниченного мгновенного расхода.

Что вы думаете по этому поводу?