Bagaimana Mercedes menjadikan enjin hibrid terbaik F1 - dan mengapa ia menantikan tahun 2016

menu permulaan tetingkap 10 tidak berfungsi

Gambar 1 dari10

Tahun lalu Mercedes menguasai Formula 1. The Silver Arrows memenangi 16 daripada 19 perlumbaan, dengan pemandunya Lewis Hamilton dan Nico Rosberg menamatkan musim di tempat pertama dan kedua. Tetapi bagaimana Mercedes menguasai Formula 1 selama dua tahun, dan mengapa masih menjadi pilihan untuk memenangi musim 2016? Sebahagian jawapannya terletak pada pemandu kelas dunia dan casisnya yang canggih, tetapi enjin hibrid yang menggerakkannya boleh menjadi salah satu penyumbang terbesar kejayaan pasukan.

Enjin terbaik di F1 berasal dari Motorsport Valley

Lihat Jeremy Clarkson yang berkaitan berpendapat bahawa bahan bakar hidrogen adalah masa depan kereta Kereta hibrid terbaik di 2018 UK: Dari i8 hingga Golf GTE, ini adalah hibrida terbaik yang dijual Kereta elektrik terbaik 2018 UK: EV terbaik untuk dijual di UK

Dirancang sebagai tindak balas terhadap perubahan peraturan mesin, Mercedes Hybrid PU106A adalah buah dari penyelidikan, pengembangan dan pembelajaran yang tertumpu. Dikuasakan oleh sinergi turbo, motor elektrik dan teknologi pembakaran dalaman, ini adalah enjin yang paling kompleks, cekap dan berkuasa yang pernah dibuat oleh Mercedes.

Walaupun direka untuk menjadi enjin terbaik di dunia F1, PU106A memanfaatkan pengetahuan dari seluruh kandang Daimler - dari kereta elektrik hingga trak diesel. Dan pelajaran yang diambil oleh Mercedes sudah sampai ke kereta jalan raya kami.Untuk mengetahui pembangkit tenaga canggih di belakang dua tahun memecahkan rekod, saya duduk bersama Andy Cowell, pengarah urusan Mercedes AMG High Performance Powertrains - dan dalang di sebalik enjin terbaik di F1.

PU106 adalah enjin Mercedes yang kuat yang pernah dibuat

Brixworth berada dalam jarak perjalanan singkat dari Milton Keynes, dan terletak di kawasan UK yang dikenali sebagai Lembah Motorsport , kawasan PKS yang sangat tertumpu untuk perlumbaan. Dan juga rumah Mercedes AMG High Performance Powertrains.

Di sini di UK - bukan di Jerman - Mercedes mula bekerja pada unit kuasa paling maju yang pernah dibangunkan.

Perubahan peraturan dan keperluan untuk relevan

Formula 1 telah lama memiliki reputasi karena tidak berhubungan dengan teknologi automotif canggih, tetapi pada tahun 2014 ia mengubah peraturan.

FBadan pengawas 1, Federation Internationale de l'Automobile (FIA), memutuskan untuk menjadikan sukan ini lebih mesra alam dengan menambahkan dua peraturan asas tetapi sangat berkesan: enjin boleh menggunakan bahan bakar tidak lebih dari 100kg untuk jarak perlumbaan, dan mereka semakin meningkat Tidak dibenarkan menggunakan bahan bakar lebih dari 100kg sejam. Cabaran kompetitif adalah bagaimana anda [mengekstraksi] tenaga yang paling banyak dari kuantiti bahan bakar itu dan mendorong kereta itu, tambah Cowell. F1 telah menjadi perlumbaan kecekapan.

Perubahan terbesar datang dengan ukuran mesin: V8 2.4 liter habis, dan unit V6 liter 1.6 liter yang lebih kecil masuk. Untuk mengimbangi pengurangan kapasiti enjin, FIA memberi pengeluar mesin akses ke kotak trik baru .

Teknologi yang sebelumnya tidak dibenarkan dibenarkan; jadi suntikan langsung, pemasangan turbocompressor, [dan] sistem hibrid yang lebih besar [dibenarkan], jelas Cowell. Enjin kini mempunyai tenaga elektrik 120kW pada paip - dua kali kekuatan sistem pemulihan tenaga kinetik lama (KERS) yang pertama kali dilihat pada tahun 2009, dan mereka juga dapat menggunakan mesin elektrik untuk mendapatkan semula tenaga haba yang terbuang dan meningkatkan turbo.

cara mendapatkan pemberitahuan dari instagram

Walaupun ini menghadirkan sekumpulan tantangan baru bagi para jurutera F1, ini juga bermaksud, untuk pertama kalinya dalam beberapa dekad, tujuan F1 diselaraskan dengan industri automotif yang lebih luas. Untuk menghasilkan enjin yang terbaik, pasukan harus berusaha untuk kecekapan - seperti yang kita mahukan dari kereta jalan raya kita.

Satu set peraturan dan cabaran baru

Walaupun pengurangan kapasiti, Mercedes dapat memperoleh banyak tenaga kuda berkat penambahan turbocharger. Salah satu cara yang paling berkesan untuk meningkatkan kuasa dan kecekapan, turbos berfungsi dengan menangkap gas buangan sisa, dan menggunakannya untuk menghidupkan pemampat yang terpasang pada mesin. Keputusan? Lebih banyak udara masuk ke dalam enjin, meningkatkan daya - dan kecekapan.

Mercedes tidak mempunyai pengalaman dengan turbo - bagaimanapun, kali terakhir mereka digunakan dalam pasukan F1 sebelum bertarikh - jadi mereka bergantung pada pengetahuan dari tempat lain di syarikat Daimler. Walaupun Mercedes menggunakan turbos di kereta jalannya, itu adalah bahagian trak Daimler yang terbukti paling berguna bagi Cowell dan pasukannya: sejumlah besar kuasa yang terlibat dalam enjin F1 bermaksud mereka lebih sesuai.

Aliran udara yang masuk ke dalam mesin dan aliran udara ekzos sangat serupa, jadi roda pemampat dan turbin mempunyai ukuran yang sama, jelas Cowell. Sekiranya anda melihat roda pemampat kereta jalan raya, ia berada di tengah tangan anda, perkara kecil. Sekiranya anda melihat trak, atau F1, ia tergantung di tepi tangan anda. Dan dengan itu anda mendapat ciri yang berbeza, perkara yang berbeza untuk dicabar.

Dalam mencari lebih banyak tenaga, turbo telah bertambah besar, tetapi itu memperburuk masalah mendasar dengan teknologi: turbo lag. Disebabkan oleh masa yang diperlukan untuk gas ekzos memutar turbin, turbo lag terdapat di banyak kereta jalan raya hari ini. Kami mengalaminya ketika anda duduk di lampu isyarat dan menekan pedal dan anda menjauh, kata Cowell. Dan kemudian kekuatan tiba-tiba datang dengan cara yang sangat tidak terkawal.

Mercedes mempunyai masalah. Walaupun turbo lag mungkin baik untuk kereta jalan raya, ia menimbulkan masalah bencana untuk kereta lumba. Pemandu bergantung pada kuasa yang lancar dan terkawal untuk memanfaatkan sepenuhnya sebuah kereta, dan turbo lag akan mengurangkan keyakinan pemandu dan masa pusingan keseluruhan.

Tetapi ada juga jalan keluarnya: motor elektrik dapat memutar turbo dengan baik sebelum gas ekzos tiba. Semasa anda menekan pedal pemecut, mesin elektrik dengan tindak balas segera dan keupayaan tork berkelajuan rendah dapat memutar pemampat ke atas dan memberi makan mesin dengan udara sebelum sistem ekzos dihidupkan dengan gas ekzos, jelas Cowell. Dan untuk menjimatkan ruang, jurutera Mercedes membelah turbin dan pemampat, dan menyatukan unit penjana motor dengan rapi di tengah-tengah dua unit.

Berurusan dengan faktor hibrid

Walaupun 1.6L V6 dan turbo lebih canggih daripada apa pun yang anda lihat di jalan raya, ini adalah sistem Sistem Pemulihan Tenaga (ERS) yang mewakili aplikasi pembunuh enjin baru F1. Direka untuk meningkatkan prestasi dan kecekapan secara serentak, sistem ERS Mercedes adalah salah satu yang terbaik di grid tahun lalu - dan ia mengembangkan teknologi yang berkaitan langsung dengan kenderaan hibrid plug-in masa kini.

Sistem ERS dapat dipecah menjadi beberapa bahagian - kuasa, penyimpanan dan pemulihan - dan ini berfungsi sebagai satu untuk mendapatkan tenaga maksimum yang ada.

Bateri enjin disimpan rendah di dalam kereta kerana tujuan pengendalian, dan dapat menyimpan sekitar empat megajoule tenaga besar - cukup untuk menyalakan 10,0000 bola lampu 20W. Kuasa ini kemudian disalurkan ke motor 120kW yang disambungkan ke gandar belakang kereta, dan sistem itu sahaja bernilai 160hp yang mengejutkan - dengan kuasa yang sama seperti kereta keluarga. Dan pemulihan? Semasa melambatkan, motor 120kW kereta bertindak seperti dinamo, memasukkan tenaga yang tidak digunakan kembali ke dalam bateri kereta. Motor elektrik yang digunakan untuk mengelakkan turbo lag dapat memulihkan tenaga juga, mewujudkan gelung penyatuan yang cekap.

Dari blok lego ke mesin perlumbaan

Mesin itu harus dimasukkan ke dalam casis dengan keperluan tertentu, dan itu bermaksud jurutera Cowell harus bekerjasama dengan pasukan Mercedes yang lain. [Kami] berfikir, apa yang sebenarnya kita mahukan dari unit kuasa? Banyak kekuatan.

cara memeriksa skor tingkah laku dota

Dan apa yang tidak kita mahukan dari unit kuasa? Kami tidak mahu berat badan berlebihan, kerana kereta berat badan berlebihan adalah kereta perlahan. Kami tidak mahu banyak penolakan haba, kerana penolakan haba yang banyak memerlukan radiator besar, yang memperlambat aerodinamik.

Kompromi ini akhirnya membentuk mesin, dan jurutera dari Brackley dan Brixworth harus mempertimbangkan setiap pertukaran. Cowell menyimpulkan etos mereka: Sekiranya kereta akan lebih cepat, kejarlah, dan jika tidak, jangan.

Menguji kerja anda

Semua ujian [awal] mestilah berasaskan kilang, yang merupakan sesuatu yang kami selesa, kata Cowell. Sejak sekian lama, tidak banyak ujian dalam musim dan ujian pra musim terhad. Dengan masa utama komponen unit kuasa, anda tidak dapat melakukan ujian trek hari pertama pada musim sejuk dan pulih jika ada masalah sebelum perlumbaan pertama. Sekiranya anda menemui sesuatu pada hari pertama ujian musim sejuk, itu tidak baik - anda akan mengalami separuh pertama musim yang buruk, hanya kerana masa-masa awal.

SAMBUNGAN DI HALAMAN 2: Ketahui bagaimana Mercedes memberikan sentuhan penamat pada enjinnya, dan apa yang dirancang untuk tahun depan.