Abrimos o motor Renault V6 Turbo.
A COMBUSTÃO INTERNA DO MOTOR V6
Em suma: V6 é um atalho para um motor de combustão interna com seus cilindros dispostos em dois bancos de três cilindros dispostos em uma configuração de ‘V’ ao longo de um eixo de manivela comum. A Renault F1 Energia V6 tem um deslocamento de 1,6 litros e vai fazer em torno de 600bhp, ou mais de 3 vezes a potência de um Clio RS.
O desafio: Ao contrário da crença popular, o ICE não é a parte mais fácil da Unidade de Energia para projetar como a arquitetura é muito diferente do V8 incumbente. Em virtude de o turbocompressor as pressões no interior da câmara de combustão são enormes – quase duas vezes tanto quanto o V8. O eixo de manivela e pistões será sujeito a tensões enormes e a pressão no interior da câmara de combustão pode subir até 200 bar, ou mais de 200 vezes superior à pressão ambiente.
Um para assistir: A pressão gerada pelo turbo pode produzir um “batendo” dentro da câmara de combustão, que é muito difícil de controlar ou prever. Se este fenômeno destrutivo ocorrer, o motor será destruído imediatamente.
INJEÇÃO DIRETA DE COMBUSTÍVEL Em suma: Todas as Unidades de Alimentação deve ter injeção direta de combustível (DI), onde o combustível é pulverizado diretamente na câmara de combustão em vez de na porta de entrada a montante das válvulas de admissão. A mistura de combustível e ar é formada no interior do cilindro, de modo que é necessária uma grande precisão na medição e dirigir o combustível a partir do bico injector. Este é um sub-sistema de chave no centro da eficiência de combustível e o fornecimento de energia da unidade de alimentação.
O desafio: Uma das opções centrais do projeto do ICE era se tornar o DI montada na parte superior (onde o combustível é pulverizado no topo da câmara de combustão perto da vela de ignição) ou montados lado (mais abaixo na câmara).
Um para assistir: A opção continua a ser para cortar cilindros para melhorar a eficiência e dirigibilidade nas curvas.
TURBOCHARGER
Em suma: Um turbocharger usa a energia dos gases de escape para aumentar a densidade do ar de admissão do motor e, portanto, produzir mais energia. Semelhante ao princípio empregado no roadcars, o turbocompressor permite que um motor menor para fazer muito mais poder do que seu tamanho normalmente permite. A energia de escape é convertida em energia mecânica do eixo por uma turbina de escape. A força mecânica da turbina é então utilizado para accionar o compressor, e também o MGS-H (ver infra).
O desafio: No seu ponto mais rápido do turbocompressor gira a 100.000 rotações por minuto, ou mais de 1.500 vezes por segundo, de modo que as pressões e temperaturas geradas será enorme. Parte da energia recuperada a partir do escape será repassado para o MGU-H e convertida em energia elétrica, que será armazenada e mais tarde pode ser re-implantado para evitar que o turbo a abrandar muito nas travagens.
Um assistir: Como a velocidade do turbocompressor devem variar para corresponder ao requisito de o motor, pode haver um atraso na resposta de torque, conhecido como atraso de turbo, quando o condutor entra no regulador de pressão, após um período de travagem sustentada. Um dos grandes desafios da nova unidade de energia é reduzir isso para perto de zero para coincidir com a entrega de torque instantâneo dos motores V8.
WASTEGATE
Em resumo: Com motores turbo convencionais, uma válvula de descarga, é utilizado em associação com um turbocompressor de controlar as velocidades de rotação elevadas do sistema. É um dispositivo de controlo que permite que o gás de escape para o excesso de by-pass da turbina e combinar a energia produzida pela turbina para que a necessária para o compressor para fornecer o ar requerido pelo motor. Na Renault Energia F1, a velocidade de rotação turbo é controlada principalmente pela MGU-H (ver abaixo), contudo, uma válvula de descarga, é necessário para manter o controle total em qualquer circunstância (transitória rápida ou MGU-H desativação).
O desafio: A válvula de descarga é ligado ao turbocompressor, mas fica em uma área muito frequentada do carro. O desafio é, portanto, para tornar mais robusto o suficiente para suportar as enormes pressões enquanto as pequenas o suficiente para caber.
Um para assistir: Em um avião, há certas partes que são classificados como críticos, se eles falham. Por essa medida a wastegate é o mesmo: se falhar as conseqüências serão muito graves.
MGS-K Em resumo: O MGS-K está ligado ao eixo de manivela do motor de combustão interna. Sob frenagem, o MGU-K atua como um gerador, recuperando parte da energia cinética dissipada durante a frenagem. Ele converte essa em eletricidade que pode ser implantado em toda a volta (limitado a 120 kW ou 160bhp pelas regras). Em aceleração, o MGU-K é alimentado a partir da loja de energia e / ou a partir do MGU-H e atua como um motor para impulsionar o carro.
O desafio: Enquanto em 2013 uma falha do KERS custaria cerca de 0.3s por volta em cerca de metade das corridas, as conseqüências de uma falha MGU-K em 2014 seria muito mais grave, deixando o carro movido apenas pelo motor de combustão interna e efetivamente competitivos.
Um para assistir: Comportamento térmico é um problema enorme como o MGU-K irá gerar três vezes mais calor que a unidade V8 KERS.
MGU-H Em resumo: O MGS-H está ligado ao turbocompressor. Actuando como um gerador, que absorve a energia a partir do eixo da turbina para converter a energia térmica a partir dos gases de escape. A energia eléctrica pode ser dirigida ou para a MGS-K ou para a bateria durante o armazenamento para uso posterior. O MGS-H também é utilizado para controlar a velocidade do turbocompressor para corresponder ao requisito de ar do motor (por exemplo, a retardá-lo no lugar de uma válvula de descarga, ou a acelerar para compensar o turbo lag.)
O desafio: A MGU-H produz corrente alternativa, mas a bateria é de corrente contínua para que um conversor de alta complexidade é necessário.
Um para assistir: Muito altas velocidades de rotação são um desafio como o MGU-H é acoplado a um turbocompressor fiação em velocidades de até 100.000 rpm.
BATERIA (OU ARMAZENAR ENERGIA)
Em suma: Calor e Energia Cinética recuperado pode ser consumido imediatamente, se necessário, ou usado para carregar a armazenar energia, ou a bateria. A energia armazenada pode ser usada para impelir o carro com o MGS-K ou para acelerar o turbocompressor com o MGS-H. Em comparação com 2013 o KERS, o ERS da unidade de potência de 2014 terá o dobro da potência (120 kW vs 60 kW) ea energia que contribui para o desempenho é dez vezes maior.
O desafio: A bateria tem um peso mínimo de 20 kg para alimentar um motor que produz 120kW. Cada 1 kg alimenta 6kw (um enorme poder de peso), que irá produzir grandes forças eletromagnéticas.
Um para assistir: As forças eletromagnéticas podem afetar a precisão dos sensores, que são particularmente sensíveis. Equilibrar as forças é como tentar levar um castelo de cartas em uma tempestade – uma operação delicada e arriscada.
INTERCOOLER
Em suma: O intercooler é usado para resfriar o ar de admissão do motor depois de ter sido comprimido pelo turbo.
O desafio: A presença de um intercooler (ausente no normalmente aspirado V8 motores), juntamente com o aumento do poder dos sistemas de recuperação de energia contribui para um processo de integração complicado desde que a área total da superfície do sistema de arrefecimento e radiadores aumentou significativamente ao longo 2013.
Um para assistir: Integração do intercooler e outros radiadores é fundamental, mas o arrefecimento eficaz sem incorporar radiadores gigantes é um grande desafio e fator-chave de desempenho.
Abraços
WLD
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