További szigorítások az ECU-val kapcsolatban

Tweet

Az elmúlt héten megrendezett előszezoni, barcelonai tesztsorozatot követően a Nemzetközi Automobil Szövetség további módosítások elvégzését látja szükségesnek a Formula-1 technikai szabályzatában.

Mint ismeretes, a 2012-es évben életbe lépett új előírásoknak köszönhetően a csapatoknak jelentős mértékben át kell, illetve kellett dolgozniuk az autók kipufogórendszerét. Ennek hátterében a tavalyi idényben oly nagy népszerűségnek örvendett, kipufogóval fújt diffúzorok további, aerodinamikai célokra történő betiltása áll. Mindamellett, hogy az új konstrukciót képviselő rendszerek megfelelőnek bizonyultak, az FIA további szigorítást lát szükségesnek a szabályzatban fellelhető hiányosságok esetleges kihasználásának megakadályozása céljából.

Előzmények

A kipufogórendszerrel fújt diffúzor tipikus példája a Mercedes W02-es konstrukción. © Mercedes AMG Petronas Formula 1 Team

Az FIA a 2011-es Spanyol Nagydíjat megelőzően jelezte először, hogy a versenyautó motorja nem biztosíthat extra égéstermék-áramlást abban az esetben, ha a pilóta nem nyomja a gázpedált, valamint a fékezések alkalmával a fojtószelep maximum 10%-os mértékben maradhat nyitva. Az FIA azt kívánta volna elérni, hogy csakis a pálya padlógázas szakaszain lehessen tovább használni a kipufogógázzal „fújt” diffúzorokat a korábban alkalmazott módon, továbbá ne tudjanak a csapatok olyan motorvezérlést alkalmazni, melynek hatására az autó fékezése alatt is extra égéstermék-áramlást biztosítanának a diffúzor számára, ami pedig a szabálymódosítás értelmében jogosulatlan aerodinamikai előnyt jelentene.

A motorvezérlések efféle alkalmazási módja azonban nem teljesen ismeretlen a Formula-1-ben. A pilóták részéről korábban már hallani lehetett arról, hogy a versenyautó motorfékkel történő lassítása során az autó könnyen instabillá tud válni. Ennek kiküszöbölésére kezdték el kihasználni az elektronikus gázpedál előnyeit, vagyis a motorféknél fellépő fékező erőnek a menetstabilitásra kifejtett negatív hatását úgy igyekeztek kompenzálni, hogy gázelvételkor teljes-, vagy majdnem teljes mértékben nyitva hagyták a kipufogórendszerben lévő fojtószelepet (hidegfúvásos rendszer).

A fojtószelep működtetésének azonban a motor megbízhatóságára nézve is van hatása. A Formula-1-es motorok gyártásánál alkalmazott anyagok, a speciális szerkezeti kialakítás, kis súlyuk és az általuk elérhető hatalmas teljesítmény korántsem lenne elegendő a sikerhez, ha mindez nem megfelelő üzemi körülmények között kerülne felhasználásra. A motorok működése közben az egyes alkatrészekre nehezedő mechanikai terhelések mellett ugyanis hatalmas hőmérsékleti igénybevételekkel is számolni kell. Éppen ezért a kipufogószelepek optimális hőmérsékleti szintjének biztosításában is szerepet játszik az oly sokat emlegetett szelepnyitás mértéke, ha csak a jelenleg megengedett maximális 18.000 ford/perc motorfordulat közelében történő száguldást követően alkalmazott gázelvételnél jelentkező hatásokat is vesszük figyelembe. Ekkor ugyanis valóban jó szolgálatot tesz a technikai megbízhatóság tekintetében a fojtószelep 10%-nál nagyobb mértékben történő nyitva tartása.

A fenti műszaki megoldást használták ki a csapatok a 2011-es évben, amikor a versenyautók kipufogórendszerét úgy alakították ki, hogy annak végződésével a padlólemez, illetve a diffúzor alá vezették a forró égésterméket. A magas hőmérsékletű levegő végighaladva a padlólemez alatt, és a diffúzor oldalsó légkamrái mentén növelte a szívóhatás mértékét, vagyis az aszfalt és az autó alváza alatt kisebb nyomásviszonyok alakultak ki, ami pedig növelte az autó menetstabilitását.

Mi fán terem az ECU?

A Formula-1-es versenyautókban használatos TAG-310B típusú motorvezérlő egység. © McLaren Electronic Systems

A 2008-as Formula-1-es világbajnoki szezon a kategóriát érintő technikai részleteket illetően több technikai fejlesztés előhírnöke lett. A kutatások és fejlesztések tárháza nemcsak a már korábban alkalmazott egyes megoldások megkettőzésében, illetve megerősítésében merült ki, hiszen az érintett évben bevezetett új technikai szabályok értelmében a mezőny összes csapatának ugyanazt az Elektronikai Vezérlő Egységet (ECU – Electronic Control Unit) kell használni, amelyet az FIA kezdeményezésére a McLaren Electronic Systems (MES) és a Microsoft közös összefogása útján fejlesztettek ki. Annak ellenére, hogy az ECU egy meglehetősen szofisztikált eszköze a Formula-1-nek, döntő szerepet játszik a versenyautók, és ezzel párhuzamosan a hétköznapi életben használt személyautók jövőjét illetően is.

Az F1-es autókban lévő ECU felelős többek között az erőátviteli rendszer megfelelő működéséért, valamint az autó különböző pontjain, különböző feladatok ellátására szakosított érzékelők és szenzorok által begyűjtött állapotjelek hozzáadásával nyert nagyjából 6000 féle különböző paraméter kezeléséért. Mindezek mellett, hogy az elektronikai rendszer és az azt működtető szoftver a lehető leggyorsabb működést kell, hogy produkálja, a legnagyobb kihívás ezen eszközökkel szemben nem más, mint a megbízhatóság.

A Formula-1-es versenyautókban alkalmazott ECU-nak rendkívül összetett feladatot kell ellátnia. Mindamellett, hogy a motor igénybevételének, illetve terheltségének függvényében biztosítania kell az elvárt teljesítményhez szükséges legoptimálisabb üzemanyag-levegő elegyet, szabályoznia kell a gyújtást is. Az egyes feladatok elvégzéséhez a rendszer számos kiegészítő perifériaelemet, szenzorokat is tartalmaz, amelyek üzemmódjelzései alapján végzi el az elektronika és az azt működtető szoftver a szükséges beavatkozásokat. Éppen ezért az ECU-nak olyan üzemállapotokkal is teljes egészében tisztában kell lennie, mint az, hogy éppen mennyi a motor fordulatszáma, mekkora hőmérsékleten üzemel az autó erőforrása, és természetesen azzal is, hogy a pilóta mit is szándékozik tenni az általa használt technikával.

Az ECU-val kapcsolatos technikai részletek az alábbi bejegyzésekben olvashatóak:

ECU: Az F1-es autó vezérlőrendszere (1. rész)
ECU: Az F1-es autó vezérlőrendszere (2. rész)

Kötelező módosítások 2012-ben

Mivel az FIA a 2012-es évtől kezdődően nem engedi, hogy a motorvezérléssel befolyásolt égéstermék-áramlást a padlólemez aerodinamikai hatékonyságának növelésére felhasználják, ezért kétségtelen, hogy a csapatok számára az egyik legnagyobb kihívást az fogja majd az idei esztendőben jelenteni, hogy miképpen oldják meg a korlátozásból eredő leszorító erő hiány pótlását a versenyautó hátsó- és első tengelyére vonatkozóan.

Az új előírásoknak megfelelően a kipufogó végződésének legalább 200mm-rel a padlólemez felett kell elhelyezkednie, és a hátsó légterelő szárny irányába mutató utolsó 100mm-es szakasznak is a jól meghatározott tartományon belül kell lennie. A szabályok szerint tehát a kipufogó végződése irányulhat a hátsó légterelő szárny főprofilja, a főprofil alatt lévő rúdszárnyra, vagy akár a hátsó kerék felső oldalán lévő légbeömlőre, valamint az ott kialakított légterelő lemezekre.

Az elmúlt héten megrendezett barcelonai tesztek során a sorozatban szereplő egyik motorgyártó állítólagosan jelezte az FIA számára, hogy bizonyos helyzetekben továbbra is biztosítható a betiltani kívánt égéstermék áramlás módja. A szövetség természetesen kivizsgálta a dolgot, és közlésük szerint eddig egyetlen egy csapatnál sem találtak ugyan szabálytalanságot, de annak érdekében, hogy erre egyáltalán ne adódjon lehetőség, a szezonnyitó Ausztrál Nagydíjra egy módosított vezérlőprogramot kell majd minden alakulatnak használnia.

Címkék: ECU, Elektronikai Vezérlő Egység, FIA, McLaren Electronic Systems, Nemzetközi Automobil Szövetség

Hozzászólások (0)

Kilépés a válaszból

Szólj hozzá...

Név *

E-mail cím (nem lesz látható mások számára) *

Weboldal

* A mezők kitöltése kötelező!

Ellenőrző kód *