DIGITÁLIS MAGAZIN Pontállások Versenynaptárak
2024. november 23. szombat
F1

Üzemanyag-áramlás - Miért okozott fejfájást a csapatoknak?

Az idei évre szigorú korlátok léptek életbe a versenyek során felhasználható üzemanyag mennyiségére vonatkozóan, amelyek betartása újabb kihívások elé állította a csapatokat. A Williams technikai igazgatója, Pat Symonds beavat ennek rejtelmeibe, és rávilágít, hogy miért is volt szükség minderre.

Milyen különbséget jelent, hogy csak az üzemanyag mennyiségét vagy annak átfolyási sebességét is korlátozzák?

A felhasználható üzemanyagra vonatkozó korlát - ami jelenleg 100 kg versenyenként - azt szabja meg, hogy átlagosan mekkora erőt képes leadni a belsőégésű motor, az átfolyási sebességre vonatkozó korlát pedig meghatározza, hogy maximálisan mekkora erőt adhat le.

Másként fogalmazva képzeljük el, hogy egy olyan lakásban élünk, ahol pénzérmék bedobásával vásárolhatunk magunknak elektromosságot. Minden egyes érmével egy bizonyos mennyiséghez jutunk hozzá. Ezt az egyén által igényelt energiát nevezhetjük az ő üzemanyag-felhasználásának. Ezen felül mindenki maga dönthet el, hogy 60 wattos vagy 100 wattos villanyégőt használ. Az égő teljesítményét tekinthetjük az üzemanyag maximális átfolyási sebességének, tehát egy 100 wattos erősebb lesz, viszont a megvásárolt energia rövidebb ideig tart ki.

477191467KR00324_Australian_resize 



De miért van szükségünk mindkettőre?

Az üzemanyagkorlát arra készteti a mérnököket, hogy a motort minden működési funkcióban hatékonyabbá tegyék, az átfolyási korlát pedig arról gondoskodik, hogy nagyobb teljesítmény mellett legyen jobb a hatékonyság. Emellett pedig gátat szab a maximális motorerőnek is, hogy a turbófeltöltés ne legyen használható szinte korlátlan mértékben.

Tényleg sokkal hatékonyabbak az új hajtásláncok a korábbi V8-as motoroknál?

Elképesztő mértékben. Valójában már a V8-asok is rendkívül hatékonyak voltak teljes gázon, hiszen a versenymotorok tervezőinek körében a „hatékonyság” sokkal régebb óta ismert fogalom, mint a közutakra szánt motorok gyártóinak. Az új hajtásláncok azonban minden körülmény mellett lényegesen jobban teljesítenek. Ezt legjobban az a tény tükrözi vissza, hogy a csapatok idén a versenyek során nagyjából 35 százalékkal kevesebb üzemanyagot használnak el a tavalyi értéknél, és mégis nagyon hasonló erő leadására képesek a motorok. Ám ami még inkább örömteli, hogy az új hibrid technológiák egész biztosan feltűnnek majd a közúti autókban is a következő években, lényegesen csökkentve ezzel a benzinköltségeinket és a szén-dioxid kibocsátást.

Hogyan mérik az üzemanyag átfolyását?

A pontos mérés elvégzése nem egyszerű. Egy erőmérőbe (dinamométer) az átfolyás ellenőrzésére szolgáló szerkezet 60 kg tömegű, és az F1-es autóénál lényegesen nagyobb üzemanyagtank kapcsolódik hozzá. Komoly kihívást jelentett tehát, hogy lecsökkentsük ezt 240 grammra és 150 milliméter hosszúságúra, miközben megkérdőjelezhetetlen pontossággal kell működnie. Ráadásul ez az eszköz nem egy falon, mozdulatlan helyzetben végzi a dolgát, hanem az autóba helyezve túl kell élnie az ott rá ható terhelést.

Az átfolyásmérő működési elve elég összetett, de arra alapul, hogy ultrahangjeleket küld a műszerbe az üzemanyag folyási sebességéről. Ezek az impulzusok két irányba haladnak: az egyik a benzinével azonosan, a másik pedig ellentétesen. Az áramlás vagy lelassítja vagy felgyorsítja ezt az ultrahangjelet, és a két „utazási idő” lemérésével kapjuk meg a folyás tényleges sebességét.

Clip_1

Ez mennyire pontos?

Az adatok rendkívül precízek, különösen amiatt, hogy minden műszert külön kalibrálták a csapatok által használt üzemanyaghoz és annak hőmérsékletéhez. Az adatfeldolgozás jelentős része már a műszerben megtörténik, ahonnan az információk az autó adatgyűjtő rendszerébe kerülnek, onnan pedig valós időben eljutnak az FIA-hoz.

Az hogyan derül ki, ha egy csapat 100 kg-nál több üzemanyagot tölt az autójába a versenyre?

Ha akarnak, nyugodtan cipelhetnek magukkal 100 kg-nál többet, és valójában ez is történik, hiszen a rajtrácsra vezető körökben és a levezetőkörben felhasznált mennyiséget is figyelembe kell venniük. Ám minden egyes cseppet mér a rendszer, és ha egy autó a rajtjel és a kockás zászló között 100 kg-nál többet használ el, az kizárást von maga után. 

És mi történik, ha az átfolyás sebességének mértékét lépi túl valaki?

Különféle technikai tényezők miatt ezt sokkal nehezebb felügyelni, és valóban vitát is okozott egy hasonló helyzet az idei Ausztrál Nagydíjon, amikor Daniel Ricciardót kizárták, miután az autója túllépte az átfolyási limitet. Itt is rengeteg matematikai folyamat játszódik le annak érdekében, hogy ne történhessenek meg ilyen túllépések, és jelenleg körönként mindössze 3 grammos hibahatárral tudjuk mérni a maximális 100 kg/óra érték betartását.

Hogyan tudja egy csapat felügyelni az üzemanyag helyzetét? Valós veszélyt jelent, hogy elfogyhat a verseny vége előtt?

A számításokat több mérnök is leellenőrzi, hiszen a legkisebb többlet is hatással van a köridőre. Ez viszont nem újdonság - már a korlátozások idei bevezetése előtt is rendkívül fontos volt az üzemanyag szintjének kezelése. Miután megtankoljuk az autót, minden egyes cseppet fel akarunk használni úgy, hogy a verseny végén a parc fermében csak éppen annyi maradjon a tankban, ami a mintavételhez szükséges. Mivel a felhasznált mennyiségről folyamatosan információk érkeznek a csapat bokszába, a mérnökök átlátják a helyzetet és  útmutatást adhatnak a versenyzőnek annak érdekében, hogy tartsák magukat az optimális fogyasztáshoz. 

Hogyan lehet spórolni az üzemanyaggal a köridők romlása nélkül?

Több különböző technika létezik erre, köztük az úgynevezett „lift and coast”, amely során a versenyző egy kicsivel azelőtt elemeli a lábát a gázpedálról, hogy rálépne a fékre. Ez hatékony módja a takarékosságnak, miközben a köridőre csak csekély mértékben van hatással. A pilóták a szimulátorban is gyakorolják ezeket a megoldásokat, és például azzal is hasonló eredményt érhetnek el, ha felemelt gázpedál mellett hosszabb ideig engedik be az autót a kanyarba.

Ha ismerőseid figyelmébe ajánlanád a cikket, megteheted az alábbi gombokkal: