Что ждет Формулу 1 в будущем?

[maxer]

Э... Мгновенность переключения передач не отменяет её ступенчатости. Или ты тоже считаешь, что на болиды ставят вариатор?

В данном случае под "бесступенчатостью" подразумевается отсутствие задержки между переключениями.

И мне ли, болельщику Williams, не знать, как вариаторы попали под запрет FIA.

[Monica]

А какой смысл на нейтралке крутить турбину? Ведь если машина будет часть круга проезжать на нейтралке это только в минус пойдет. Здесь все зависит от того, можно ли будет крутить турбину без нажатия на газ и без подачи топлива (как это было с повышением потока выхлопных газов, когда двигатель переводился в режим компрессора).

Турбину без нажатия на газ крутить можно будет от батарейки, там полная аналогия с КЕРС.

Я о другом говорю. FIA зачем-то ограничивает время переключения коробки, то есть время нахождения «на нейтралке». Вот и думаю, что команды от этого могут получить:

Автомобиль приближается к выходу из поворота, газ не нажат (или не полностью), турбина еле шевелится. На выходе жмём на газ, двигатель начинает раскручиваться и раскручивать турбину.

А как было бы хорошо, если бы она уже была раскручена – сразу получили бы больше мощности.

Так вот, если бы переключение происходило, скажем - секунду, можно было бы заранее раскрутить турбину, нажав на газ «на нейтралке».

Это же, можно сделать и от батарейки, но так мы экономим заряд, который лучше отдать сразу на коленвал.

Вот мне и кажется, чтобы команды в эти игры не играли, FIA и ограничивает максимальное время переключения.

P.S. Двигатель в режиме компрессора - тоже метод, наверняка FIA с этим тоже будет бороться.

[Бугагатор]

мне кажется это слишком сложным, хотя насколько понятие сложно применимо к Ф1...

[Ferraruga]

Это время, отведенное электронике на переключение передачи. Когда-то, году в 2001-м, был слух, что коробка феррари переключается за 50миллисекунд, а остальное время алгоритм переключения выполняет функции трекшн контроля. Думаю, что с появлением унифицированного ЭБУ эта серая зона стала не реализуемой, но норма регламента осталась.

[SERB]

Последняя версия изменений Регламента на 2014 год (стащил с Автоспорта)

СТАТЬЯ 5.8.2: РАСПОЛОЖЕНИЕ СИСТЕМЫ ВЫХЛОПА

Новые правила для турбомоторов V6 объемом 1,6 литра предусматривают наличие одной выхлопной трубы фиксированных размеров, которая должна выходить на 170-185 мм за вертикальную плоскость оси задних колес и находиться на высоте 350-500 мм относительно днища.

Финальный отрезок выхлопной трубы должен иметь круглую форму, диаметр 150 мм и быть направлен вверх под углом 5° – чтобы максимально ограничить любой аэродинамический эффект от использования выхлопных газов.

Позади среза выхлопной трубы запрещено размещать любые кузовные элементы – чтобы с помощью открылков или лопастей нельзя было направлять потоки выхлопных газов к заднему крылу или диффузору.

Нет строгого ограничения в размещении выхлопной трубы на продольной геометрической оси автомобиля, допустимо отклонение от нее на 100 мм в любую сторон. Потому вполне вероятно, что вы вновь увидим над опорной балкой заднего антикрыла небольшой элемент, получивший название "сиденья дня обезьяны".

Несмотря на то, что нынешнее расположение выхлопной системы было дополнительно уточнено в начале прошлого года, сделав правила еще строже, командам по-прежнему удается получать дополнительную прижимную силу за счет выхлопных газов.

На данный момент за счет использования эффекта Коанда диффузор "запирается" с обеих сторон потоками выхлопных газов, что приносит улучшение в скорости примерно в две секунды на круге.

СТАТЬЯ 3.7.9/15.4.3: ФОРМА НОСОВОГО ОБТЕКАТЕЛЯ

FIA продолжает последовательно снижать высоту передней части машины, чтобы уменьшить тяжесть последствий в случае бокового удара или контакта с колесом впереди идущего автомобиля. С 2014 года ограничение будет действовать уже на все элементы машины, расположенные впереди кокпита.

В нынешнем сезоне носовой обтекатель ограничен максимальной высотой в 550 мм, в то время как сам передняя часть шасси, к которой он крепится, может достигать 625 мм. И чтобы скрыть получившуюся «горбинку», FIA разрешила использовать специальную пластину, которая крепится на носовом обтекателе сверху, скрывая ступенчатый переход.

По новым правилам, кончик носового обтекателя должен находиться на высоте 185 мм, что не намного выше расположения переднего крыла, поэтому обтекатели в предстоящем сезоне будут сильно опущены вниз. Это изменение повлияет на аэродинамику машин, поскольку теперь под носовой обтекатель и шасси можно будет направить куда меньший поток воздуха.

Также регламент не допускает излишнего изгиба переднего обтекателя. И хотя команды по-прежнему смогут применять декоративные панели, нас наверняка ждут весьма необычные решения, призванные оставить как можно больше места под машиной в районе стыка обтекателя и шасси.

СТАТЬЯ 12.6.3: ШИНЫ

После недавних проблем с резиной FIA внесла в регламент поправку, которая позволит менять спецификацию шин по ходу сезона без промедления и необходимости получить сперва одобрение всех команд.

СТАТЬЯ 11.7: СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ЗА ЗАДНИМИ ТОРМОЗАМИ

В связи с переходом на новые силовые агрегаты, большая часть автомобилей будет оснащена системой рекуперации кинетической энергии.

То, что сейчас называют системой KERS, будет именоваться ERS-K, которая станет в два раза мощней, а использовать её гонщикам смогут в пять раз дольше на каждом круге.

Накопление необходимого количества энергии будет происходить в момент торможений, поэтому увеличится нагрузка на тормоза задних колес. В новом сезоне команды получат возможность использовать электронную систему контроля за задними тормозами.

Она будет использоваться, чтобы возместить оказываемый системой ERS-K эффект, помогая увеличить эффективность тормозного усилия, что лишит гонщиков необходимости постоянно менять баланс тормозов.

Пункт 15.5.2: СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ БОКОВЫХ УДАРОВ

Будут представлены новые системы защиты от боковых ударов, спроектированные и разработанные в Институте FIA совместно с командами.

Они будут обладать большей устойчивостью к боковым ударам, действующим под углом, от которых могут не защитить существующие системы защиты.

Спецификация новой защиты содержится в приложении к регламенту, причем команды имеют определенную свободу в ее разработке, оставаясь при этом в границах правил.

В регламенте также прописана необходимость испытания новой системы на устойчивость при воздействии боковой нагрузки, действующей под углом.

СТАТЬЯ 4.1: ВЕС

Поскольку масса нового силового агрегата превысила первоначальные прогнозы, минимально допустимый вес автомобилей был увеличен до 690 кг – по сравнению с 642 кг у нынешних машин. Первоначально ожидалось, что автомобили 2014 году будут весить не менее 685 кг.

СТАТЬЯ 20.3.4: МУЛЯЖИ БОРТОВЫХ КАМЕР

Многие команды извлекали выгоду из стандартных кожухов FIA для бортовых камер, размещая их позади центральной части переднего крыла.

Такая практика оказывается вне закона со следующего сезона, поскольку четко определено, что теперь камеры должны быть расположены на высоте 325-525 мм относительно днища машины.

[Hellion]

Финальный отрезок выхлопной трубы должен иметь круглую форму, диаметр 150 мм :newconfus:

Чемпионат паровых утюгов грядет.

[рыбак]

Финальный отрезок выхлопной трубы должен иметь круглую форму, диаметр 150 мм :newconfus:

Это где-то ближе к трубам "Титаника". Канализационный стояк и то всего лишь 100мм. :D

[Chaser-HAY]

Вот не понимаю манию ФИА ограничить использование выхлопных газов. Столько энергии зря теряется. В дорожных спортивных машинах тоже можно направлять струи в диффузоры. Полезное же изобретение! А то, что это экономия денег...ну хз, если команды найдут еще более эффективное решение, то потратят деньги на него, то есть в любом случае деньги будут потрачены:)

[miniNexx]

Финальный отрезок выхлопной трубы должен иметь круглую форму, диаметр 150 мм :newconfus:

Чемпионат паровых утюгов грядет.

В оригинале говорится, что конец выхлопной трубы длиной 150 мм должнен иметь круглое сечение :)

Вот не понимаю манию ФИА ограничить использование выхлопных газов. Столько энергии зря теряется. В дорожных спортивных машинах тоже можно направлять струи в диффузоры. Полезное же изобретение! А то, что это экономия денег...ну хз, если команды найдут еще более эффективное решение, то потратят деньги на него, то есть в любом случае деньги будут потрачены :)

Ограничивают из-за того, что не все могут себе позволить такие сложные разработки. А те, кто сможет, уедут далеко вперед, что растянет пелотон, и еще больше увеличат разницу между богатыми и бедными. В общем ФИА у нас за равенство и коммунизм :)

Это же, можно сделать и от батарейки, но так мы экономим заряд, который лучше отдать сразу на коленвал.

Езда нейтралке, как мне кажется, будет большей потерей времени, чем сможет возместить сэкономленный заряд. В борьбе за крупицы энергии, и соответственно, за сотые, терять десятые секунды ездя на нейтралке было бы не разумно. К тому же будет промежуточное хранилище на 5кДж в MGU Control Unit. Т.е. затормозили, проехали поворот, сразу же отдали турбине энергию.

А еще на нейтралке можно будет заряжать батарею. Нажал на стартовое сцепление, раскрутил двигатель, и заряжаеся себе от турбины :D

Но самое интересное, что систему придется настраивать под конкретную трассу, т.е., скажем, в Монако, и в Сильверстоуне доля трат энергии на MGU-H будет разной. Очень даже разной :D

p.s. Кстати, я на прошлой страничке писал, что забрать на MGU-K можно будет 2 МДж с круга, а зарядить на 4МДж. Так вот, ошибочка вышла - все наоборот. Зарядить максимум на 2 МДж от MGU-K, а забрать на коленвал максимум 4МДж. И еще кое что. Нашел все таки кое какое ограничение на емкость батареи - "Разница между максимальным и минимальным зарядом не может превышать 4МДж каждый раз когда машина на трассе"

[Monica]

Зарядить максимум на 2 МДж от MGU-K, а забрать на коленвал максимум 4МДж.

На первой страничке Maxer выкладывал статью: http://autosport.com...e-1-v-2014-godu

И там, в частности написано:

«Предположим, каждый год вы пополняете свой депозит на 200 долларов, а затем каждые два года снимаете с него 400. Или же вы можете ежегодно вносить на счет по 200 долларов, а ваш друг пополняет его еще на 200 долларов из какого-то другого неограниченного источника», – объяснил он. Применительно к двигателям это значит, что первый депозит вносит традиционная KERS (ERS-K в терминологии 2014 года), а второй совершает ERS-H (Energy Recovery System – Heat, система рекуперации тепловой энергии, получаемой от выхлопных газов), чья отдача практически неограничена.

«После того, как вы нашли, как “пополнить счет” аккумулятора еще на 2 мегаджоуля благодаря системе ERS-H, на выходе у вас получится 4 мегаджоуля, – добавляет Уайт, объясняя, что правила также позволяют пилоту сохранить одну из частей “вклада” на следующий круг. – Если же вы ничего не снимаете со своего счёта, то в следующий раз можете воспользоваться полной суммой накоплений”.

Только непонятно, когда они собираются «“пополнить счет” аккумулятора еще на 2 мегаджоуля благодаря системе ERS-H»? Когда газ отпущен, с неё ничего не возьмёшь, а когда нажат – от турбины энергию отбирать, в ущерб разгону?

[miniNexx]

Только непонятно, когда они собираются «“пополнить счет” аккумулятора еще на 2 мегаджоуля благодаря системе ERS-H»? Когда газ отпущен, с неё ничего не возьмёшь, а когда нажат – от турбины энергию отбирать, в ущерб разгону?

Возможно, замедление турбины будет происходить не за счет инерции, а за счет нагрузкии, создаваемой на валу турбины генератором MGU-H. Сам теперь не очень представляю, сможет ли турбина доставить 2 МДж, или даже больше, с учетом того, что её саму надо разгонять.

Кстати, как я понял, крыльчатка турбины будет неизменяемой геометрии.

[Monica]

Возможно, замедление турбины будет происходить не за счет инерции, а за счет нагрузкии, создаваемой на валу турбины генератором MGU-H. Сам теперь не очень представляю, сможет ли турбина доставить 2 МДж, или даже больше, с учетом того, что её саму надо разгонять.

Кстати, как я понял, крыльчатка турбины будет неизменяемой геометрии.

Видимо, ты хотел сказать – турбина, за счёт инерции будет крутить вал генератора и добывать электричество. Но это копейки…

[miniNexx]

Видимо, ты хотел сказать – турбина, за счёт инерции будет крутить вал генератора и добывать электричество. Но это копейки…

Ну это одно и тоже. Генератор же нагрузку создает - тормозной момент:) Вот и мне кажется что копейки, хотя там, возможно будет передача. Т.е. в регламенте сказано, что вал MGU-H должен иметь постоянное передаточное отношение с валом турбины (fixed speed ratio to the turbine), за счет которой можно увеличить скорость вращения вала MGU-H.

Но что то я сомневаюсь что это потянет на 2МДж. Хотя, если с турбины снимать заряд постоянно на всем круге...

Тут уже предположения начинаются:)

[mobut]

Ну это одно и тоже. Генератор же нагрузку создает - тормозной момент :) Вот и мне кажется что копейки, хотя там, возможно будет передача. Т.е. в регламенте сказано, что вал MGU-H должен иметь постоянное передаточное отношение с валом турбины (fixed speed ratio to the turbine), за счет которой можно увеличить скорость вращения вала MGU-H.

Но что то я сомневаюсь что это потянет на 2МДж. Хотя, если с турбины снимать заряд постоянно на всем круге...

Тут уже предположения начинаются :)

А зачем увеличивать скорость вращения вала MGU-H относительно турбины? У турбины и так обороты будут куда по более чем у КВ двигателя.

[mobut]

Куда интереснее тот факт, что потребление топлива строго ограничено, как и обороты ХХ двигателя. С такими ограничениями турбокомпрессором особо не поиграеш. Хотя впрыск непосредственный.

[miniNexx]

А зачем увеличивать скорость вращения вала MGU-H относительно турбины? У турбины и так обороты будут куда по более чем у КВ двигателя.

Мне кажется, это для того, чтобы разогнать MGU-H до максимальных 125000 об/мин. Не думаю что турбина будет вращяться с такой скоростью.

[Monica]

...Вот и мне кажется что копейки, хотя там, возможно будет передача. Т.е. в регламенте сказано, что вал MGU-H должен иметь постоянное передаточное отношение с валом турбины (fixed speed ratio to the turbine), за счет которой можно увеличить скорость вращения вала MGU-H.

Но что то я сомневаюсь что это потянет на 2МДж. Хотя, если с турбины снимать заряд постоянно на всем круге...

Этим передаточным отношением можно добиться того, чтобы генератор крутился ближе к оборотам, на которых у него максимальный КПД, но на количество энергии получаемой от турбины это не повлияет.

Выходит, что турбину надо делать с запасом, так, чтобы её хватало и на создание давления наддува и на вращение генератора. Но, есть подозрение, что мы чего-то не понимаем, и вот почему:

Сначала мы жжём лишнее топливо, чтобы энергией турбины зарядить аккумулятор. Поскольку у этого процесса, КПД далеко не 100% - с потерями. А потом, возвращаем эту энергию турбине, опять с потерями. Такой способ экономии топлива, был давно изобретён на нашей необъятной Родине, и звучал – «продать ящик водки, а деньги пропить».

И это при том, что FIA ограничивает 2-мя МДж энергию, получаемую от торможений, вместо того, чтобы наоборот, заставлять команды использовать её как можно больше. Она ж «бесплатная»... Непонятненько…

[miniNexx]

Выходит, что турбину надо делать с запасом, так, чтобы её хватало и на создание давления наддува и на вращение генератора. Но, есть подозрение, что мы чего-то не понимаем, и вот почему:

И это при том, что FIA ограничивает 2-мя МДж энергию, получаемую от торможений, вместо того, чтобы наоборот, заставлять команды использовать её как можно больше. Она ж «бесплатная»... Непонятненько…

Возможно, этот вопрос решат поколдовав с геометрией крыла турбины. Хотя на оборотах, близких к максимальным (или на лимитаторе) выхлопа, мне кажется, будет столько, что и доп. топливо жечь не придется:) Возможно будут заряжать аккумулятор на прямых...

Да, мне тоже непонятны такие ограничения. Дали бы каждой команде самой настроить свой "гибрид", это же такой простор для твоерчества:)

[Monica]

...Хотя на оборотах, близких к максимальным (или на лимитаторе) выхлопа, мне кажется, будет столько, что и доп. топливо жечь не придется

Придётся. Если отдаём мощность генератору, её у кого-то надо отобрать. Отобрать можно только у двигателя.

А, вот на лимитаторе, есть возможность заряжаться пусть и с дополнительным расходом, зато без потери скорости.

[miniNexx]

Придётся. Если отдаём мощность генератору, её у кого-то надо отобрать. Отобрать можно только у двигателя.

А, вот на лимитаторе, есть возможность заряжаться пусть и с дополнительным расходом, зато без потери скорости.

Но ведь согласись, как ни крути, для какой то конкретной величины оборотов, например 13к, есть какая то максимальная величина объема выхлопных газов, которые может производить двигатель. Т.е., скажем, если расход выхлопных газов, необходимых турбине для максимальной эффективности, меньше величины, производимой двигателем, то к турбине уже можно подключать генератор. Я такого варианта не исключаю, ведь цилиндров 6, и число вспышек в секунду большое.

А еще можно на питстопе заряжатсься, но вот тут уже точно придется делать это на повышенных оборотах:)

[Monica]

...Т.е., скажем, если расход выхлопных газов, необходимых турбине для максимальной эффективности, меньше величины, производимой двигателем, то к турбине уже можно подключать генератор...

И генератор начнёт турбину тормозить. И двигателю будет тяжелее её крутить. И она отберёт у двигателя часть мощности.

[Yalex]

И генератор начнёт турбину тормозить. И двигателю будет тяжелее её крутить. И она отберёт у двигателя часть мощности.

Энергия питающая турбину "дармовая". Она использует тепло выхлопных газов; если не охладить газ в "турбинном тракте" он просто нагреет атмосферу. Там же наверняка стоит управляемое по сечению сопло ускоряющее поток газов перед турбиной за счет его температуры(что то типа сопла лаваля), это очевидно, особенно учитывая возможность использовать энергию турбины в генераторе. + генератор позволит тормозить турбину для обеспечения оптимального расхода воздуха через неё. Не имея тормоза придется стравливать лишнее в атмосферу( привет blowoff), а зачем стравливать энергию если её можно использовать? Алгоритмы управления всей этой силовой установкой будут космические. Рискну предположить что именно алгоритмы работы силовой установки станут решающим преимуществом.

[Monica]

Энергия питающая турбину "дармовая". Она использует тепло выхлопных газов; если не охладить газ в "турбинном тракте" он просто нагреет атмосферу. Там же наверняка стоит управляемое по сечению сопло ускоряющее поток газов перед турбиной за счет его температуры(что то типа сопла лаваля), это очевидно, особенно учитывая возможность использовать энергию турбины в генераторе. + генератор позволит тормозить турбину для обеспечения оптимального расхода воздуха через неё. Не имея тормоза придется стравливать лишнее в атмосферу( привет blowoff), а зачем стравливать энергию если её можно использовать? Алгоритмы управления всей этой силовой установкой будут космические. Рискну предположить что именно алгоритмы работы силовой установки станут решающим преимуществом.

Ну, вот, две вещи для меня прояснились:

1. Бога нет. Если бы он был, он бы не позволил тебе написать эту ересь.

2. Мёртвые не воскресают. Иначе, Лаваль, за тобой уже с топором гонялся бы.

[Yalex]

Моника тепловая энергия газа преобразуется в кинетическую энергию за счет расширения( при этом газ охлаждается). Чем больше скорость потока тем больше импульс передаваемый лопатке. Чем больше давление на лопатке тем больше производительность турбины. Газ обязательно ускоряют перед турбиной, т.к. это значительно повышает к.п.д. Сопло простейшая термодинамическая машина преобразующая тепло в движение, при этом не имеющая движущихся частей( в ряде случаев с к.п.д. больше 80%). Очевидно что поток не будут ускорять до сверхзвуковых скоростей, поэтому я не говорил что там именно сопло Лаваля, но то что перед турбиной есть конвергентная(имеющая расширение) часть я уверен. Во-первых скорость потока возрастет без лишних затрат, во-вторых снизиться температура газов, что положительно скажется на долговечности осевого подшипника.

Я говорю о том что производительность турбины возможно регулировать не только количеством газа( расходом газа в секунду/расходом топлива топлива), но и его скоростью. Скорость возможно изменить за счет управляемого "сопла"(расширяющейся части канала турбины перед лопатками). Учитывая что управляемые лопатки запрещены останется не так много возможностей регулировать зависимость мощность турбины/расход газа. А эта необходимость есть.

Турбина должна будет работать с максимальной отдачей постоянно не зависимо от того нажата педаль газа или нет. Компенсировать потерю расхода газа при отпущенной педали газа можно ускорив поток.

Понятие стравливания лишнего давления в атмосферу пропадет из-за возможности прицепить генератор на турбину т.е. лишняя энергия вращения тратиться на генератор, а не на закачку избыточного воздуха который потом улетит в атмосферу. Алгоритм управления такой системой будет очень сложен и я думаю в этой области есть огромное поле для деятельности инженеров.

[SERB]

Интересная статья на главной на тему особенностей использования двигателей и ERS в следующем сезоне...