Nos, az üzemanyag-hatékonyság érdekében a 2014-es Formula-1-es szabályokban megjelenik az üzemanyag tömegáramlásának korlátozása. Ez azt írja elő, hogy 10,500-as percenkénti fordulat felett maximum 100 kg / óra mértékű üzemanyag-áramlás fordulhat elő.
Ahelyett, hogy egy mechanikus elemmel korlátoznának, akárcsak a feltöltős motorok esestén, az FIA úgy döntött, hogy a fedélzeti adatrögzítőn keresztül figyelik az adatokat, és büntetést szab ki ha egy csapat átlépi ezen határértékeket.
Ez egy megbízható mérési módszert követel meg, ami úgy méri az áramlást, hogy közben nem befolyásolja azt. Ezt egy ultrahangos szenzorral oldották meg, ami képes másodpercenként 4000-szer mintát venni. Felmerülhet a kérdés, hogy ebben a modern korban, ahol a nagyteljesítményű belső égésű motorokat a motorvezérlő elektronika képes 20,000-es fordulatszámig pörgetni, miért nem maga a motorvezérlő egység méri az üzemanyag-áramlást, és korlátozza azt, vagy éppen küldi az adatokat róla? Elvégre minden autó az FIA által specifikált motorvezérlővel és homológ szoftverrel futja a köröket.
Ha csak az alapoknál kezdjük, a tömegáramlást nem nehéz kiszámítani. Figyelembe kell vennünk az injektorok nyitvatartási idejét, az üzemanyag sűrűségét és a nyomást. Tény, hogy az ECU szakemberek ezen adatokat könnyen kalibrálni tudják. Az alábbi ábrán látható, hogy az egyes változások milyen hatással vannak a többire. De az érthetőség kedvéért megpróbálunk szépen, sorban haladni.
Szóval, a koordináta rendszer X tengelye az idő, másodpercben. Az Y tengely az összes befecskendezett üzemanyag-tömg milligrammban. A sárga görbe a fordulatszámot mutatja percenként, a zöld a nyomást millibarban, a narancs pedig a befecskendezett üzemanyag-tömeget - mint már írtuk - milligrammban. A függőleges fehér vonal egy bizonyos időpillanatban mért értékeket mutat, amit a jobb felső sarokban lehet leolvasni.
Jól látható, hogy ha a motor fordulatszáma csökken, akkor egy nagy vágást látni a befecskendezett üzemanyag-tömeg görbén. Szinte a nullára esik vissza. És hogy mik azok a tüskék a későbbiekben? A visszaváltás. Történik egy kis befecskendezés, ezáltal a folytószelep egy fordított nyomatékot hoz létre a váltóműben, és az könnyeben veszi a sebességet.
Hogy egy motor pontosan a szükséges mennyiségű üzemanyagot fecskendezze be, minden injekciónál figyelembe kell venni számos tényezőt, és így kapható meg, mennyi ideig legyen nyitva a befecskendező.
Először is, a pillanatnyi üzemanyag-nyomást kell szigorúan ellenőrizni és felügyelni. Mivel a korszerű motorok közvetlenül a hengerfejbe fecskendeznek be, nem mindegy, hogy az égésciklus melyik pontján történik a befecskendezés. A motor teljesítményét maximalizálni kell. Ezeket a folyamatokat modellezni kell, és az üzemanyag megfelelő mennyiségének kiszámítása csak annyira lehet pontos, mint amennyire ezen modellek pontosak.
További kompenzációk szügségesek az üzemanyag hőmérsékletének változásaiból adódóan, és az akkumulátor feszültségének változásaiból adódóan. Persze az akkumulátor feszültségének kompenzációja viszonylag egyszerű, mivel az injektorgyártók megadják az áramlási sebességeket a különböző feszültségeken. Sőt, a direkt befecskendezésnél szinte egyáltalán nem szükséges, mert ezek a rendszerek már 200V-ig stabilan üzemelnek a megfelelő precízitás miatt, ami elengedhetetlen a közvetlen befecskendezésnél. Az üzemanyag-hőmérséklet kompenzáció akkor szükséges, amikor az üzemanyag eléri a befecskendező hegyét.
Amikor a motor fordulatszáma és terhelése nő, a befecskendező hegye melegszik, és az üzemanyag tágul. Magas terhelésen a befecskendezőt tovább kell nyitva hagyni, hogy a megfelelő üzemanyag-tömeg kerüljön befecskendezésre.
A következő ábra egy standard direkt befecskendezést mutat. Ez az információ szükséges ahhoz, hogy a megfelelő üzemanyag mennyiséget küldjük az elosztóvezetékbe ahhoz (ciklusonként), hogy a kellő tüzelőanyag nyomás fennmarajon. A számítások pontossága attól is függ, hogy a kompenzációs értékek mennyire jól vannak kalibrálva.
Ha például egy gyártó változtat az injektorok helyzetén, akkor a kompenzációkat is újra kell kalibrálni, mivel az injektor hegy másképpen fog melegedni.
Ha egy csapat mérnökei nem képesek ezeket a problémákat leküzdeni, akkor gondok lehetnek a motor erejével és megbízhatóságával. Hogy képesek legyünk meghatározni, mennyi üzemanyagot kell fecskendeznünk a hengerekbe, az egyik legfontosabb dolog az egész motor tuning téren.
Akkor mi is a probléma? Az, hogy az FIA-nek kellene ellenőrizni a motorok kalibrálását és az autó által használt szoftvert. Ennek eredményeként csak a független és homológ üzemanyag-áramlás mérő jöhet szóba ahhoz, hogy ez a szabályozás érvényesíthető legyen. Reméljük, hogy ezen technológia már van annyira fejlett, hogy megállja a helyét a motorsport ezen zord időszakában.
R. E. 2013 - 12
https://sporttechnika.hu/
