Deprecated: Function split() is deprecated in /chroot/home/formulao/formula1tech.hu/html/con3.php on line 1004  Az esős- és a száraz időjárás hatása a motorok működésére | Formula1Tech Blog

Online látogatók

Ajánló

Technikai fejlesztések és megoldások: Olasz Nagydíj (2013) (2013.09.07) - A DRS és a szélárnyék-csaták kapcsolata Monzában (2013.09.06) - Gumi- és boxtaktika elemzés: Belga Nagydíj (2013) (2013.08.27) - A McLaren aerodinamikai teszttel készül Monzára (2013.08.27) - Williams Renault FW35: Parabolikus hátsó légterelő szárny (2013.08.26) - Technikai fejlesztések és megoldások: Belga Nagydíj (2013) (2013.08.24) - Ezúttal két DRS szakasz lesz a Belga Nagydíjon (2013.08.20) - Milyen előnyt jelenthet a Lotus E21 nagyobb tengelytávja Spában? (2013.08.19) - A Pirelli ismertette a szingapúri futamig használatos keverékeket (2013.08.18) - A turbós motorok és a gumiabroncsok összhangjának fontossága (2013.08.18) - Új oldalsó gyűrődési zóna lesz a 2014-es autókban (2013.08.11) - Az információtechnológia szerepe és fejlődése a Hungaroringen (2013.08.07) - F1 2014: A technikai szabálymódosítások ismertetése (2013.08.06) - A gumihőmérséklet jelentősége és figyelése a versenypályán (+Videó) (2013.08.04) - A ballaszt szerepe és alkalmazási módjai az F1-ben (2013.08.03) - Újabb érdekes megoldás a hátsó gumik hőmérsékletkontrolljára? (2013.08.02) - Hell Ring: Új versenypálya-komplexumot kaphat Magyarország (+Videó) (2013.08.02) - Az F1-es autó életciklusa a pályán kívül (Videó) (2013.08.01) - Gumi- és boxtaktika elemzés: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.27) - Technikai fejlesztések és megoldások: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.26) - Technikai követelmények: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.25) - A siker kulcsa az F1-ben: Az aerodinamika szerepe 2013-ban (2013.05.22) - Módosított hátsó szárnyat tesztelt a Force India Duxfordban (2013.05.21) - A két leglágyabb keverékkel készül a Pirelli Monacóra (2013.05.21) - Monacóban újra a célegyenesben lesz az előzési zóna (2013.05.21) -

Az esős- és a száraz időjárás hatása a motorok működésére

Add a Startlaphoz
Írta: Papp István | 2012.12.26. PDF Betűméret növelése Betűméret csökkentése Betűméret visszaállítása Megtekintés: 3,155
Cosworth motor (Marussia F1 Team, Ausztrál Nagydíj, 2012)

Esős időjárás esetén eltérő üzemi jellemzőkkel kell kalkulálni a motorok beállításaival foglalkozó szakembereknek (Fotó: Sutton Images)

Egy Formula-1-es versenyautó sikerességében rendkívül fontos szerepet játszik a hűtőrendszer hatékonysága, az üzemanyag-fogyasztás mértéke és nem utolsó sorban a helyes pedálkarakterisztika és a megfelelő nyomatékhatárok biztosítása. Természetesen az autóversenyzés elit kategóriájában használt versenyautók működését ennél jóval komplexebb folyamatok összessége befolyásolja. Van azonban egy olyan összetevő is a sorban, amelyre a csapatok mérnökeinek nincs közvetlen ráhatásuk, de mégis komolyan foglalkozni kell annak hatásaival az autók beállításai során. Ez a tényező pedig nem más, mint az időjárás, amely esőzés esetén extra kihívások elé állítják a motorok beállításával és finomhangolásával foglalkozó szakembereket.

 

Az első és legalapvetőbb különbség száraz és esős időjárási körülmények esetén nem más, mint a motorok eltérő üzemanyag-felhasználása. Ennek elsődleges oka az, hogy vizes pályán az autók kisebb sebességgel haladnak, ami természetesen kevesebb üzemanyag elégetését vonja maga után. Ehhez hozzáadódik a levegő magasabb nedvességtartalma, továbbá azon körülmény, hogy kevesebb mennyiségű oxigén áramlik be a motorokba, amelyek mind-mind a felhasznált üzemanyag mennyiségének a csökkenését eredményezik.

 

Abban az esetben, ha az adott csapat tökéletesen megbízik az időjárás-előrejelzésben – amely történetesen esőt jósol az adott futamra -, akkor a csapat dönthet úgy, hogy kevesebb mennyiségű üzemanyaggal látja el az autóit, csökkentve ezzel azok össztömegét. Természetesen ebben meglehetősen nagy kockázat van, hiszen ha a futam ideje alatt jelentősen megváltoznak a körülmények, vagyis az esőzést napos, száraz idő váltja fel, akkor a motorok nagyobb üzemanyag-felhasználási igénye miatt előfordulhat akár olyan eset is, hogy nem marad elegendő hajtóanyag a futam leintéséig az autó üzemanyagtartályában. Az ehhez hasonló esetek elkerülésének érdekében a mérnökök a száraz időjárási körülmények esetén várható legmagasabb mértékű üzemanyag-fogyasztást veszik alapul.

 

Az esős időjárás további hatása a versenyautók hűtőrendszere tekintetében figyelhető meg. Abban az esetben például, ha az FIA esős futamnak minősít egy adott versenyt, és ha az azt megelőző időmérő edzés száraz pályán zajlott, akkor a csapatoknak lehetőségük van arra, hogy kicseréljék a korábban száraz körülményekre installált hűtőrendszert. Esőzés esetén a motor teljesítménye szempontjából kisebb mértékű disszipáció figyelhető meg, miután az alacsonyabb fordulatszámon üzemel, továbbá egy kör teljesítése során a gázszabályzó szelep jóval kevesebb ideig van 100%-os nyitott pozícióban.

 

Abban az esetben, ha esős futamon az autóban a száraz körülményekre optimalizált hűtőrendszer marad, akkor az könnyedén azt eredményezheti, hogy a kisebb energiaigény mellett üzemelő erőforrás túlságosan intenzív hűtésben részesül. Esős időjárás esetén ugyanis a motor jóval alacsonyabb hőmérsékleten üzemel.

 

Az esős körülmények további velejárója, hogy ekkor megváltozik az autó vezethetősége is, amelyen viszont lehet segíteni egy helyesen beállított motorral. A vizes aszfalton a pilóta szempontjából az egyik legnagyobb nehézséget a kanyarokból való kihajtás, illetve kigyorsítás okozza, hiszen ekkor lehetőleg el kell kerülni a kerekek megcsúszását. Éppen ezért rendkívül kritikus a helyes pedálkarakterisztika beállítása, hogy általa az elért nyomatékviszonyok megfelelően igazodjanak az adott körülményekhez. Esős időjárás esetén kissé progresszívebb karakterisztika használata szükséges, hogy megakadályozzák a hirtelen „nyomaték-robbanást”, és a hatására jelentkező megcsúszást.

 

És ha mindez nem lenne elég, akkor ott van még a pálya aszfaltminősége is. A nagydíjak esetében nem ritka az olyan helyzet, amikor a Nemzetközi Automobil Szövetség kisebb-nagyobb felújításokra és módosításokra kötelezi az adott futam rendezőit. Egy-egy ilyen szituáció eredményeképpen a pálya vonalvezetése bizonyos szakaszokon akár új futófelületet is kaphat, amely természetesen eltérő mértékű mechanikai tapadást képes biztosítani az autók, illetve azok gumiabroncsai számára.

Abban az esetben tehát, ha egy versenyhétvége alatt jelentősebb mértékben változik a pálya állapota, vagy akár az időjárási körülmények, mindez extra kihívások elé állítják a csapatokat. Ilyen esetekben ugyanis meglehetősen nehéz megtalálni a megfelelő kompromisszumos beállításokat a pedál- és a motorkarakterisztika tekintetében, amely megfelelő vezethetőségi jellemzőket képes produkálni a pilóta számára.

 

Az előzőekben említett időjárási helyzetek mellett azonban vannak olyan egyéb körülmények is, amelyek az adott versenypályának otthont adó helyszínre jellemző klimatikus adottságokból adódnak, és szintén befolyásolják a motorok működését. Abban az esetben például, ha a pálya jelentősebb mértékben a tengerszint felett helyezkedik el, kisebb mértékű légnyomás jellemző az adott térségre. Ennek eredményeképpen kevesebb mennyiségű levegő képes beáramolni az airboxon keresztül, ami némileg csökkenti a V8-as szívómotorok maximális teljesítményét. A motorok teljesítményvesztése pedig abból adódik, hogy az üzemanyag elégetéséhez az átlagosnál kevesebb mennyiségű oxigén áll a rendelkezésre.

 

Renault RS27 motor (Renault, Jerez teszt, 2012.02.06)

Az esős időjárás nemcsak az autó vezethetőségét befolyásolja. A levegő magasabb páratartalma és annak lecsökkent oxigéntartalma ugyanis mérsékeltebb üzemanyag-felhasználást eredményez (Fotó: Sutton Images)

A versenyautó legfelső pontján a bukócső alatt lévő légbeömlő feladata, hogy azon keresztül levegő jusson el a motorhoz. Az angol szakszóval airbox-nak nevezett egység működését tekintve lelassítja a beáramló levegőt, amelynek a kinetikai energiáját statikus nyomássá alakítja át. A jól kialakított airbox-nak tehát megfelelő módon ívelt kialakítású csatornával kell rendelkeznie, hogy a tőle elvárt aero-jellemzőket legyen képes produkálni.

 

Az előzőekben említett oxigénhiányos környezetben akár 10%-kos teljesítménycsökkenéssel is lehet számolni, amely a mérnökök és a versenyautók beállításain fáradozó szakemberek számára további kihívásokat tartogat. A V8-as erőforrásokkal szembeni igénybevételek taglalása tekintetében nem szabad megfeledkezni az adott versenypálya emelkedős szakaszairól sem. Ha mindez például alacsonyabb légnyomási értékekkel párosul, akkor a motorban lezajló égési folyamatok is kisebb nyomás mellett mennek végbe, ami a motor egyes elemeit, mint például a szelepeket és a dugattyúkat valamelyest mentesítik a magas fordulatszám-tartományban még inkább jellemzőbb mechanikai stressz alól.

 

A gázpedál és a motor nyomatékviszonyainak beállításánál gondosan kell eljárnia a mérnököknek, hiszen a pilótának a gázpedál teljes működési tartományában ki kell használni a motorban rejlő lehetőségeket. Ez pedig egészen pontosan annyit tesz, hogy a pedál érzékenységének meghatározásánál meg kell hozni azt a fajta kompromisszumos megoldást, amely elengedhetetlen ahhoz, hogy a pilóta a gázpedál használata során függetlenül az éppen aktuális fordulatszám értékétől, pontos fizikai visszajelzést kapjon az autót mozgásban tartó motortól.

 

Érdekesség, hogy a 2012-es versenynaptár austini helyszínén a motor és a gázpedál beállítása révén teljesen nyitott gázszabályzó szelep esetén hozzávetőlegesen 300Nm-t tudtak kinyerni a csapatok. Abban az esetben pedig, ha a csapatok az Amerikai Nagydíjon alkalmazott beállításokat használnák egy olyan versenyhelyszínen, ahol a motorok számára kevesebb mennyiségű oxigén áll rendelkezésre, akkor a gázszabályzó szelep 100%-os nyitott állapota mellett nagyjából 10%-kal kevesebb, megközelítőleg 270Nm nyomatékot lehetne elérni. Ez pedig megközelítőleg az az érték, amelyet Austinban 80%-os pedálhelyzet mellett ki lehetett hozni az erőforrásokból.

 

A jelentősebb mértékben a tengerszint felett elterülő versenypályákon azonban vannak pozitív hatások is az F1-es technikákra vonatkozóan. Ez pedig nem más, mint a kisebb üzemanyag-felhasználás. Az a fajta megállapítás, miszerint a nagyobb teljesítményű motorok több üzemanyagot égetnek el a belőlük kinyerhető minél nagyobb menetteljesítmény reményében, kissé ellensúlyozódni látszik ilyen esetekben. Miután tehát a szokásos versenyhelyszínekhez képest az ilyen helyszíneken valamivel kevesebb üzemanyag szükséges egy kilométer megtételéhez, a versenyautók üzemanyagtartályának kihasználása is teljesen más.

 

A tengerszint feletti magasság értéke azonban nemcsak a motorok működési jellemzőit, hanem a versenyautók aerodinamikai karakterisztikáját is befolyásolja. A kisebb légsűrűség miatt ugyanis kisebb az autók közegellenállási együtthatója is. Ez azonban nem jelenti azt, hogy az ilyen jellemzőkkel bíró versenypálya egyenes szakaszaiban ennek köszönhetően nagyobb végsebesség lenne elérhető, viszont a kanyarokban kisebb aerodinamikai leszorító erőt élvezhetnek a pilóták, ami pedig ezen szakaszokon kissé idegesebbé, instabilabbá teszi az autókat. A szakembereknek tehát azt is meg kell oldani, hogy a motor nyomatékviszonyainak meghatározása mellett olyan aerodinamikai- és mechanikai beállításokat dolgozzanak ki, amelynek köszönhetően megfelelő vezethetőséget, és a gumiabroncsok kímélése és hőmérsékletkontrolja érdekében kevesebb megcsúszást érhetnek el.

 

Látható tehát, hogy egy Formula-1-es versenyautó tökéletes beállítása – ha egyáltalán helytálló ez a kifejezés – rendkívül sok összetevőtől függ. Rendkívül alapos műszaki ismeretek szükségesek ahhoz, hogy a gépészeti alaptézisek mellett milyen módon kell alkalmazkodni az adott körülményekhez, hogy végül egy megfelelő gyújtási jellemzőkkel és nyomatékviszonyokkal rendelkező erőforrás segítse az autót és pilótáját egyaránt.

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 4.9/5 (9 votes cast)
VN:F [1.9.22_1171]
Rating: +4 (from 4 votes)
Az esős- és a száraz időjárás hatása a motorok működésére, 4.9 out of 5 based on 9 ratings


Címkék: ,


Ajánld a cikket ismerőseid számára:

Megosztás:
  • email
  • Facebook
  • Twitter
  • Tumblr
  • del.icio.us
  • LinkedIn
  • Posterous
  • Google Buzz
  • Google Bookmarks
  • Identi.ca
  • FriendFeed
  • Propeller
  • RSS

Hozzászólások (0)

Szólj hozzá...

* A mezők kitöltése kötelező!

*

Top
Dear F1 Fan,

You can translate the blog content to the next languages.

If you can't find your language below, please send me an e-mail to the istvan.papp[at]formula1tech.hu ([at]=@). Thank you for your cooperation.

Have a good reading!

Bye,
István Papp

Translator


Kedves Látogató!

Iratkozz fel a Formula1Tech Blog blogértesítő szolgáltatására, és minden egyes új bejegyzést meg fogsz kapni az e-mail postafiókodba.

Ehhez nem kell mást tenned, csak kattints az alábbi nyomógombra, és töltsd ki a kezdő oldal alján található regisztrációs lapot.

Köszönettel,
Papp István

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Dear Visitor,

Please subscribe to the Formula1Tech Blog newsletter, and you will get every new post delivered to your Inbox.

Just click to the button below and fill the registration form at the bottom of the home page.

Thank you,
István Papp

Ajnlom figyelmedbe a korbbi bejegyzseket:
Az F1-es versenyautó felkészítése
Az F1-es versenyautó felkészítése (Videó)

A Formula-1-es autókat minden egyes futamra fel kell készíteni, éppúgy, mint amikor egy olimpiai versenyen induló sportoló a rajtot megelőzően...

A Formula-1-ben használt karosszéria
A Formula-1-ben használt karosszéria (Videó)

A biztonság a Formula-1-ben tulajdonképpen a monocoque-kal, vagy más néven a biztonsági cellával kezdődik, amely az autó elpusztíthatatlan része. 1962-ben...

Lépcsős kialakítású orrkúp (Ferrari, F2012 bemutató, 2012.02.03)
Eltűnnek a lépcsős orrkúpok 2013-ban?

Mint ismeretes, a Nemzetközi Automobil Szövetség 2012-es szezonra bevezetett technikai szabálymódosításai érintették a versenyautók orrkúpjának kialakítását is. A csapatok az...

Close