Deprecated: Function split() is deprecated in /chroot/home/formulao/formula1tech.hu/html/con3.php on line 1004  Az F1-es guminyomás-érzékelő | 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 F1-es guminyomás-érzékelő

Add a Startlaphoz
Írta: Papp István | 2011.08.04. PDF Betűméret növelése Betűméret csökkentése Betűméret visszaállítása Megtekintés: 2,733
Guminyomás-érzékelő rendszer (Szenzor és vevőegység)

A Formula-1-es autókban használt guminyomás-érzékelő rendszernek akár 1500g centripetális erőt is el kell viselni. © McLaren Electronic Systems

A szakemberek számára a Formula-1-es versenyautóknál alkalmazott guminyomás-felügyelő rendszer megtervezése és kivitelezése igazi kihívást jelent. Az energiaellátásban résztvevő elemeknek és az elektronikai alkatrészeknek ugyanis nemcsak az extrém G-erőknek és a vibrációnak kell ellenállni, hanem a féktárcsákhoz közeli beépítésük miatt az ott keletkező 1000˚C-os hőmérséklettel is meg kell birkózniuk. Ebből adódóan a Formula-1-es csapatok mérnökei mellett az alakulatok elektronikai rendszereinek készítésére hivatott beszállító, mint például a McLaren Electronics Systems-nek is ki kellett vennie a részét egy megfelelő rendszer megalkotásában.

Amennyire egyszerűnek tűnik a feladat, annál komplexebb kihívásnak kell megfelelnie az abroncsokban lévő nyomást figyelő elemeknek. A kerékabroncsban ugyanis vezeték nélküli érzékelőket alkalmaznak, amelyek helyi UHF (ultrarövid hullám) rádiócsatornán keresztül továbbítják az adatokat a pilótafülkében elhelyezett központi vevőegységnek. Az így összegyűjtött információk pedig a versenyautó telemetriai rendszerén keresztül a boxutca falánál kiépített irányítópulthoz továbbítódnak.

A rendszer megfelelő kialakítása rendkívül nehéz, hiszen autónként az egy vevőegységből, egy antennából, és a négy keréknél elhelyezett egy-egy szenzorból álló csomagnak kell tökéletes egységet alkotnia úgy, hogy az ne jelentsen jelentős súlytöbbletet a versenyautó egészére nézve. Mindezek mellett a vezeték nélküli technikához alkalmazkodva a szenzorok működéséhez szükséges energiaellátásban résztvevő elemek cserélhetőségét is meg kell oldani úgy, hogy végül egy valóban használható rendszer alakuljon ki. A korábbiakban alkalmazott rendszereknél az egyik legnagyobb problémát az elemek élettartama jelentette.

A Formula-1-es versenyautóknál jelenleg használt guminyomás-érzékelő rendszer sikeressége a megfelelő rádiófrekvenciás áramkör és a szenzorvezérlő program tökéletes összhangján alapszik. Az adatátvitel titkosításához külön kódrendszert alkalmaznak, ami lehetővé teszi, hogy minden egyes versenyautó saját önálló azonosító kóddal rendelkezzen. A McLaren Electronics Systems által készített rendszereknek maximális megbízhatósággal kell üzemelni, hiszen jó néhány élmezőnybeli csapat autóiban alkalmazzák az általuk tervezett és készített szerkezeteket.

A szenzorok – amelyek saját Lítium tionil-klorid elemmel rendelkeznek – működtetéséhez 2.5…3.6V tápfeszültségre van szükség. Az általuk mérhető nyomástartomány 0.3…2.068bar között mozog, és a mérések során átlagosan +/- 10mbar pontossággal rendelkeznek, amely érték maximálisan +/- 20mbar lehet. A nyomásmérők megfelelő működéséhez elengedhetetlen az általuk mért- és a vevőegység felé továbbított jelsorozatok megfelelő felbontása is, amely 0.69mbar/bit értéket képvisel.

A Formula-1-es versenyautó kerekeiben elhelyezett szenzorok jeleit fogadó vevőegység 8…16VDC tápfeszültséget igényel annak működéséhez. A CAN buszon kommunikáló egység komplexitását mutatja azon adat is, hogy összesen 240db érzékelő jeleit képes fogadni és eltárolni a mérnökök által a későbbiekben elvégzendő adatfeldolgozás érdekében.

A burkolatok és tokozások megfelelő kialakítása is elengedhetetlen. Az érzékelő és annak tartója mindössze 40g-ot nyom, és az elkészítése során használt 6AL4V titánnak köszönhetően pedig képes ellenállni a kerékabroncsnál kialakuló magas hőmérsékletnek, a G-erőknek, és a gyorsítások, valamint a lassítások során kialakuló dinamikus terheléseknek.

Nem ritka az olyan eset sem, amikor az adott versenypálya hosszabb egyenesének végén a szenzorra akár 1500g centripetális erő hat. Érdekesség, hogy a tesztelések során kiderült, hogy a kerék forgása közben kialakuló dinamikus erőhatások következtében megváltozik az elemek vegyi összetétele, éppen ezért az elemek megfelelő módon történő specifikálása és a megfelelő burkolatok kialakítása kulcsfontosságúak a működőképes rendszer, és azok alkotóelemeinek elkészítése szempontjából.

A fejlesztések során a legnagyobb hangsúlyt az energiaellátásra kellett fordítani. A szenzoroknak állandó kapcsolatban kell lenni a kerékabronccsal, és a rendszernek pedig folyamatosan mérnie kell a gumiban lévő nyomást, hogy az esetleges defekt során jelentkező nyomáscsökkenést minél gyorsabban lehessen észlelni. A szenzorban lévő vezérlő program összesen ötféle adatátviteli sebességet képes produkálni. Amikor a garázsban a keréken fent van a gumimelegítő paplan, akkor a guminyomás értéke a legkisebb átviteli sebességgel, mindössze 2.5 másodpercenként továbbítódik a vevőegységnek, hogy ezáltal is kíméljék a rendszert működtető elem élettartamát. Abban az esetben viszont, ha a szenzor nyomásváltozást észlel, a mintavételi idő lecsökken. A leggyorsabb mérés során 0.2 másodpercenként kapja meg a vevőegység a szenzor által továbbított jelet.

A megfelelő módon elkészített vezérlő program segítségével egy elemmel átlagosan több mint 5 millió adatátvitelt lehet megvalósítani, míg a szenzort néhány tesztet és versenyt követően ki kell cserélni.

Kezdetben a guminyomást felügyelő rendszert biztonsági felszerelésként alkalmazták a Formula-1-ben, melynek segítségével az esetleges defektet kívánták időben észlelni. Mára viszont némileg változott a rendszer funkcionalitása. A mérnökök eleinte nem bíztak abban, hogy az új rendszerrel megfelelően lehet majd érzékelni a guminyomásban bekövetkező változásokat. A tesztelések során azonban egyértelműen bebizonyosodott, hogy a hőmérsékletben és a dinamikus terhelésben bekövetkező változások jelentős mértékben befolyásolják a gumikban lévő nyomás értékét. A mai modern F1-es versenyautókban alkalmazott megoldásnak köszönhetően tehát már nemcsak a biztonsági szinten, hanem a pályán nyújtott teljesítményen is nagymértékű előrelépést lehetett elérni az ismertetett rendszer használatának köszönhetően.

 

Technikai adatok:

Átmérő: 25mm
Hossz: 16mm
Súly: 17.5g
Anyag: titán

 

Képgaléria:

Guminyomás-érzékelő rendszer (Szenzor)   Guminyomás-érzékelő rendszer (Vevőegység)   Guminyomás-érzékelő rendszer (Szenzor és vevőegység)

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (3 votes cast)
VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0 (from 0 votes)
Az F1-es guminyomás-érzékelő, 5.0 out of 5 based on 3 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:
Pirelli gumiabroncs színkódok (Pirelli, 2011.04.07)
Ismertté váltak a gumitípusok a Szingapúri Nagydíjig

A magyarországi futamot követően a Formula-1 hivatalos gumibeszállítója nyilvánosságra hozta a Szingapúri Nagydíjig használatos gumikeverékek típusát. Az augusztus végén megrendezésre...

Nick Heidfeld (Lotus Renault GP, Magyar Nagydíj, 2011)
Miért gyulladt ki Heidfeld autója a Hungaroringen?

Azt hiszem túlzás nélkül állíthatom, hogy a hétvégén megrendezett Magyar Nagydíjon az egyik legnagyobb döbbenetet Nick Heidfeld Lotus Renault autójának...

Pirelli animáció (Magyar Nagydíj, 2011)
Pirelli animáció: Magyar Nagydíj, 2011 (Videó)

A Magyar Nagydíjnak otthont adó Hungaroring versenypálya aszfaltja a maga 4.381m-es hosszával rendkívül csúszós. Az elmúlt években előfordult, hogy akár...

Close