Deprecated: Function split() is deprecated in /chroot/home/formulao/formula1tech.hu/html/con3.php on line 1004  Mercedes W03: Az új kipufogórendszer és az ECU összefüggései | 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) -

Mercedes W03: Az új kipufogórendszer és az ECU összefüggései

Add a Startlaphoz
Írta: Papp István | 2012.09.12. PDF Betűméret növelése Betűméret csökkentése Betűméret visszaállítása Megtekintés: 2,704
A Mercedes W03 kipufogórendszere (Mercedes, Magny-Cours teszt, 2012.09.11)

Leginkább a Ferrari F2012-n alkalmazott kipufogó-megoldást idézi a Mercedes által a franciaországi teszten pályára vitt W03-as konstrukció (Fotó: Auto Motor und Sport)

A 2012-es szezon elején életbe lépett új technikai szabályoknak köszönhetően a csapatoknak végleg búcsút kellett inteni a tavalyi idényben slágerterméknek bizonyult kipufogóval fújt diffúzoroknak.

A 2011-es szezon talán legmeghatározóbb technikai innovációja a kipufogóval fújt diffúzorok alkalmazása volt, ami igencsak számottevő aerodinamikai előnyt jelentett a versenyautóra ható aerodinamikai leszorító erőt érintően. A kipufogórendszerből kiáramló forró égésterméket a versenyautó padlólemeze, valamint annak diffúzora alá terelték, amelynek hatására a meleg levegő által biztosított aerodinamikai előnyöknek köszönhetően fokozni lehetett az autóra ható leszorító erő nagyságát. Mivel a Nemzetközi Automobil Szövetség a 2012-es évtől kezdődően betiltotta, hogy a motorvezérléssel befolyásolt égéstermék-áramlást közvetlenül a padlólemez aerodinamikai teljesítményének növelésére lehessen felhasználni, a csapatok számára az egyik legnagyobb nehézséget az jelenti az idei szezonban, hogy milyen módon képesek megoldani a fentiekben említett szabálymódosításból adódó leszorító erő hiányának pótlását.

A 2012-es évben alkalmazott új technikai reguláknak megfelelően a kipufogórendszer végződését minden egyes csapatnak legalább 200mm-rel a padlólemez felett kell kialakítani, és a hátsó légterelő szárny irányába mutató utolsó, kör keresztmetszetű 100mm-es szakasznak is egy szigorúan meghatározott tartományon belül kell lennie. A szabályoknak megfelelően a kipufogórendszer végződése irányulhat a hátsó légterelő szárny főprofiljára, a főprofil alatt lévő rúdszárnyra, vagy akár a hátsó kerék belső oldalán lévő légbeömlőre, valamint az ott kialakított légterelő lemezekre.

A mezőny résztvevői közül akadtak olyanok, akik a kipufogórendszerből távozó meleg levegőt a hátsó légterelő szárny irányába, de akadtak olyanok is – mint például a McLaren, vagy a Sauber -, akik egy jól ismert aerodinamikai jelenség előnyeit kihasználva sokkal inkább a padlólemez, illetve a diffúzor felé terelik a több 100°C-os égésterméket. A Mercedes alakulat a Formula-1-es innovációk terén az idei esztendőben kétségtelenül egy valódi újdonsággal rukkolt elő, amikor pályára vitte a mára már más csapatok, mint például a Lotus F1 Team által is alkalmazásba vett (bár egyelőre még versenykörülmények között nem alkalmazták), Dupla-DRS-nek, vagy Szuper-DRS-nek is nevezett aerodinamikai rendszerét. Ezzel a megoldással extra sebességtöbbletre képesek szert tenni a W03-as konstrukciókkal, de mint arra meglehetősen gyorsan fény derült, nem igazán képesek tartós módon sikerrel alkalmazni azt.

A német alakulat számára mindinkább gondot jelentenek a hátsó gumiabroncsok mechanikai tapadásával kapcsolatosan felmerült problémák, amellyel szorosan összefügg azon jelenség is, hogy a versenyautó hátsó traktusa az elvárható mértékhez képest jóval kisebb mértékű stabilitást képes produkálni a lassabb sebességgel teljesíthető pályaszakaszokon, különösképpen az alacsonyabb tempót követelő kanyarokban. Ebből a megfontolásból a Mercedes alakulat az Olasz Nagydíjat követően megrendezésre kerülő szezon közbeni, a Magny-Coursban lévő versenypályán lebonyolításra kerülő tesztsorozaton egy teljesen új kialakítású kipufogórendszerrel gördült pályára.

A McLaren Mercedes MP4-27-es, a Ferrari F2012-es, a Sauber Ferrari C31-es, vagy akár a Red Bull Renault RB8-as konstrukciókon is alkalmazott műszaki megoldások mintájára a bajor alakulat mérnökei sokkal inkább kezdik felismerni az aerodinamikai terén jól ismert Coanda-effektus jelentőségét.

A Mercedes W03-as versenyautó oldaldobozán oly mértékű változtatást végzett a csapat, amelynek eredményeképpen a kipufogórendszer végződése egy, az oldaldobozon kialakított, leginkább légcsatornához hasonlítható szakaszon keresztül a padlólemez irányába továbbítja a forró égésterméket. A Coanda-effektus által ismert hatásnak köszönhetően az oldaldoboz felületéről alááramló, és a kipufogóból távozó levegő sebessége a padlólemez alá juttatva felgyorsul, valamint a diffúzor alatt kialakuló áramlásviszonyoknak köszönhetően jelentősebb mértékben csökken az ott elhaladó légáramlatok aerodinamikai nyomása, ami pedig az így kialakuló nagyobb nyomáskülönbségnek köszönhetően nagyobb aerodinamikai leszorító erőt eredményez.

Mindez természetesen a hátsó kerékfelfüggesztési rendszer beállításának és geometriájának tekintetében is hordoz némi változást, hiszen a versenyautó hátsó része és a pálya felülete közötti távolságot meg lehet növelni, ami a módosított diffúzorral együtt elősegíti az autó hátsó területén előállítható aerodinamikai leszorító erő növelését.

A Mercedes W03 kipufogórendszere (Mercedes, Olasz Nagydíj, 2012)

Az idei év nagydíjain alkalmazott megoldásnál a Mercedes W03-as kipufogójának végződése az oldaldobozban kapott helyet (Fotó: Sutton Images)

A Mercedes által az idén alkalmazott kipufogórendszer jelentősen eltér a franciaországi tesztsorozat első napján pályára vitt változattól, hiszen az a karosszériához viszonyítva némileg magasabb pontra ívelt, és a kipufogórendszer végződése sokkal inkább az oldaldobozon belül volt elhelyezve. Mindazonáltal, hogy ez a fajta megoldás is pozitívan hat a versenyautó hátsó területét érintő aerodinamikai karakterisztikára, jóval kevésbé lehet a diffúzor áramlástani hatékonyságát javítani általa.

De hogyan is érvényesül az oly sokat emlegetett Coanda-effektus a Mercedes W03-as konstrukcióján próbára tett új kipufogó-végződésnek köszönhetően? Az oldalsó kocsiszekrény hátsó részének felületét a meleg levegő, valamint az elölről érkező légáramlatok követik egy bizonyos pontig, majd áramlásleválást követően a padlólemez irányába haladnak tovább. A karosszériára ráhajló levegő görbült áramvonalai miatt megnövekedik a nyomáskülönbség a burkolati elemtől távolabb levő ponthoz képest, és az így kialakuló nyomáskülönbség hatására az autó karosszériájára, vagy éppen a padlólemezére ható aerodinamikai leszorító erő jön létre.

A német alakulat által kidolgozott új dizájn sokkal inkább a Ferrari F2012 esetében alkalmazott műszaki megoldást tükrözi. Az oldaldoboz hátsó, enyhén lefelé ívelő felülete egy oldalirányú „kinövést” tartalmaz, amely egyúttal magában rejti a kipufogórendszer végződését, és a rajta keresztül kiáramló meleg levegő padlólemez irányába történő terelésére létrehozott légcsatornát. Megfigyelhető továbbá, hogy ezen terület oldalsó része tartalmaz néhány hűtőnyílást is (ez ismét a Ferrari megoldására hasonlít leginkább), amely a karosszéria alatt kialakuló meleg levegő minél hatékonyabb módon történő kivezetését látja el.

A teszt során a csapat igyekszik minél több adatot begyűjteni az új rendszer működésével és aerodinamikai viselkedésével kapcsolatban. Ennek eszközeként a hátsó kerekek előtt a padlólemez felső felületén néhány színes szalag is felhelyezésre került. Ezek szerepe nem más, mint a kipufogógáz hőmérsékleti értékétől függően bekövetkező színváltozásainak segítségével a mérnökök számára azonnal láthatóvá váljon, hogy a kipufogórendszer mögötti területen milyen hőmérsékleti terhelések érik az egyes alkatrészeket, és nem utolsó sorban miként változik az égéstermék hőmérsékleti szintje. Ezt a célt szolgálják továbbá a motorburkolat és a padlólemez felületére ragasztott, skálázott hőmérsékletmérő szalagok is, amelyek szintén az égéstermék hőmérsékletétől függően keletkező elszíneződésükkel jelzik a pontos termikus értékeket.

Egyes mérések szerint a kipufogóból kilépő, és a Coanda-effektus hatására a felületről leváló forró égéstermék hőmérséklete a padlólemezhez közeledve jelentős mértékben csökken, de a szénszálas kompozit anyagból készült alkatrészeket, mint például a hátsó kerékfelfüggesztés alsó lengőkarját, és általában a padlólemez felületét hővédő bevonatokkal látják el.

Arról sem szabad megfeledkezni, hogy a Formula-1-es versenyautó kipufogórendszerében végzett módosítások befolyásolják a motor által elérhető teljesítmény mértékét is. Egy ilyen jelentős változtatás esetében, mint amilyet a Mercedes is próbára tett Magny-Coursban, az ECU paraméterezését sem hagyja érintetlenül. A korábban alkalmazott motorvezérlés optimalizálására tehát az új kialakítású, és ezzel együtt valamivel hosszabb és csökkentett átmérőben elkészített csövezést tartalmazó kipufogórendszer miatt lesz szükség, hiszen a gázszabályzó szelep nyitott-, zárt- és köztes állapotai mellett nemcsak a motor által elérhető teljesítmény, hanem az égéstermék-áramlás minősége is változik. Az ECU beállítása során azonban a csapatnak nincs olyan nagy szabadságfoka, vagyis a kipufogógáz aerodinamikai célra történő felhasználása igencsak korlátozott módon történhet. A Mercedes mérnökeinek többek között a 2012-es szezon során módosított azon regulát is figyelembe kell venni, melynek értelmében a 6.000 percenkénti fordulatszámtól kezdődően a meghatározott maximális forgatónyomaték értékétől mindössze +/- 2%-kal lehet eltérni, valamint a gyújtás szögét érintő megengedett eltérés mértéke nem haladhatja meg a 2.5%-ot. Feltételezhető továbbá, hogy Ross Brawn csapata a szintén Mercedes motorokat használó McLaren és Force India alakulatok által alkalmazott motorvezérléshez hasonló paraméterezést fog majd alkalmazni a W03-as esetében.

A Mercedes W03 kipufogórendszere (Mercedes, Magny-Cours teszt, 2012.09.11)

A Coanda-effektust hasznosító új kipufogórendszer aerodinamikai vizsgálata Pitot-csövekből álló mérőrendszer segítségével (Fotó: Auto Motor und Sport)

Az új kipufogórendszert és a versenyautó diffúzorát érintő aerodinamikai hatások minél pontosabb feltérképezése érdekében a csapat nyomásmérő szenzorokkal, illetve statikus mérőponttal ellátott Pitot-csövekből álló keretet applikált a padlólemez mögé. Ennek segítségével az autó mögötti területen, valamint a diffúzor kilépő élén kialakuló áramlásleválások aerodinamikai hatásait képesek megvizsgálni, és mindamellett, hogy segítségével megállapítható a padlólemez alatt és felett létrejövő nyomáskülönbség mértékének függvényében kialakuló leszorító erő nagysága, többek között megállapítható az is, hogy az autó mögé kilépő- és a felületről leváló légáramlatok milyen mértékű kavitációt hoznak létre.

A Mercedes által tesztelt új kialakítású kipufogórendszertől a csapat azt reméli, hogy a legfőbb célkitűzésüknek megfelelően a lassabb kanyarokban sokkal jobb aerodinamikai hatásfokot és jobb egyensúlyt lesznek majd képesek elérni, mint korábban, ami egyértelműen előnyére szolgálhat majd a W03-as menettulajdonságainak. A versenyautó karakterisztikájának ilyen módon történő fejlesztése pedig az előzetes tesztek és adatok szerint a hátsó gumiabroncsok egyensúlyára is kedvező hatással lehet, és nem utolsó sorban azok nem kívánt mértékű kopásának megelőzésének tekintetében is pozitív hatást gyakorolhat majd.

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (1 vote cast)
VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0 (from 0 votes)
Mercedes W03: Az új kipufogórendszer és az ECU összefüggései, 5.0 out of 5 based on 1 rating


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 (1)

  1. Visszajelzés: Mercedes W03: A DDRS hatékonyságát növelő motorburkolat | Formula1Tech Blog

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:
Csuti László (RCM Motorsport, Euro-Ring, 2012.09.02)
Csapatvezető és pilóta egy személyben: Interjú Csuti Lászlóval

A technikai sportokban, és azon belül is az autósportokban való részvétel egy pilóta, vagy egy csapat számára egyaránt többféle cél...

Felkészülés az indulásra (RCM Motorsport, Euro-Ring, 2012.09.02)
Technikai ismertető: Formula Renault 1.6-tal az Euro-Ringen (+Videó)

Azon autósport rajongók számára, akik figyelemmel kísérik a magyar technikai sportok világát, minden bizonnyal ismerősen cseng az RCM Motorsport neve....

Daniel Ricciardo (Toro Rosso, Belga Nagydíj, 2012)
Új technikai igazgatót kapott a Toro Rosso

Véget értek a Scuderia Toro Rosso technikai igazgatói posztjával kapcsolatos találgatások, miután a csapat a soron következő Olasz Nagydíj előtt...

Close