Injektion av vatten i Formel 1 Renault

Dela den här artikeln med dina vänner:

Taggar: Rally, Formel 1, tävling, injektor, vatten, prestanda, kraft, Ferrari, Renault, oktan, detonation, Turbo

Introduktion

Injektionen av vatten på de högpresterande motorerna som används i tävling har varit vanligt i 70 och 80 år.

Syftet med dessa vatteninjektioner hade åtminstone 3 tydliga väsentliga roller:

- öka antagningshastighetendet vill säga blandningens massa, kylning av blandningen eller insugningsluften genom avdunstning av detta vatten. Således ökade detta motorens specifika kraft.

- öka motståndet mot detonation av blandningen (med andra ord öka blandningens oktantal). I den meningen förenar detta injektionen MW50 - Methanol Water - på stridsflygplan i 2e världskriget.

- coola inre komponenter (inklusive: liner, ventil, sätet, kolv ...) på motorn under tunga belastningar.

Dessa vatteninjiceringsprocesser har alla blivit bannade i officiella Rally- eller Formula 1-tävlingar när tiden går för att begränsa tävlingen till makten. Dessa processer används ändå fortfarande i vissa tävlingar av dragster eller traktor som drar ...

Låt oss titta på några konkreta exempel på vatteninjektion i tävling av: Renault Sport i Formel 1, Ferrari och SAAB.

Renault Sport i Formel 1

Renault Sport F1 Logo

Philippe Chasselut, chef för kolvhuvud i Renault Sports forsknings- och utvecklingsteam påminner om dessa dagar:

I 1982 utvecklade Renault V6 Turbo 585 hästar, det var den första motorn som användes i F1. I 1977 var det 525 hästar, kraftförstärkningen mellan dessa 2-versioner var minimal. Men under åren har vi fokuserat på andra områden: tillförlitlighet, utjämning av effektkurvan och minskad responstid (styrning till ström). När dessa mål uppnåddes försökte vi öka kraften och i 1986 gjorde V6 Turbo 870-hästar i tävlingsförhållanden. Således, om mellan 1977 och 1982, 60 vi vann hk (11,5%), hade vi fått nästan 300 (51,3%) mellan 1982 och 1986.

Formel 1 RE 30 1982
Formel 1 RE 30 1982

I teorin var allt som behövdes för att öka kraften hos en turboladdad motor att öka boosttrycket. Ändå måste motorkomponenterna kunna klara detta överskott av kraft (därmed inre krafter). Det var vår största angelägenhet när vi började öka kraften i 1982. Det första hindret var detonation, detta fenomen uppträder när en stor mängd blandning tas in i cylindrarna och orsakar en onormal (okontrollerad) förbränning. På vägfordon orsakar detonationen, även känd som rattling, ingen skada på motorn. Men i Formel 1 är detonationskrafterna så stora att kolven kan genomborras, så att förbränningsgaserna passerar genom vevhuset.

V6
V6-vy av 1982

För att minska detoneringskapaciteten hos en motor tänkte vi först att hitta ett sätt att kyla luften i blandningen, vilken hade komprimerats och värmts av Turbo. Detta var därför värmeväxlarens funktion (intercooler). Ändå var deras effektivitet begränsad när omgivningsutetemperaturen var mycket hög (brasilianska GP) eller vid höga priser vid hög höjd (Sydafrika, Mexiko ...).

Under dessa förhållanden reducerades antingen syret av höjd eller luftmassan som passerade genom mellankylaren sänktes vid omgivningstemperaturen och därför var den förväntade kylningseffekten lägre.

I 1982 var det Jean Pierre Boudy som hade tanken att sänka temperaturen på luften som kommer ut ur Turbo genom att injicera vatten i intaget. När vattnet var i kontakt med den heta luften, förångades den och pumpade värme till den luften. Temperaturen i inloppsblandningen (bensin och luft) minskade därefter under dess passage genom inloppsröret. Således lyckades vi minska från 10 till 12 ° C temperaturen hos den komprimerade inloppsluften som var före runt 60 ° C. Det var nog för att förhindra detonationen!

En vattentank av 12 Liter ...

cockpit
cockpit

Under öppningsrundan i 1983-säsongen, den brasilianska Grand Prix, blir Renault den första tillverkaren för att använda en injektion av Formula 1 för att sänka temperaturen i inloppsblandningen.

Systemet inkluderade en tank med 12 liter vatten, fäst vid ena sidan av bilen och en styrenhet installerad bakom pilotens huvud. Denna styrenhet inkluderade en elektrisk pump, en tryckregulator och en tryckgivare. Denna sensor utlöste systemet när intagstryckstrycket översteg 2,5-staplarna. Under detta tryck fanns det ingen risk för detonation så att injektionen av vatten inte var användbar. Vattnet sugdes av pumpen och passerade genom regulatorn, som höll flödet konstant innan det injicerades i grenröret.

Detta system krävde att starta varje lopp med en övervikt av 12 L. Denna vikthinder gjorde att vi förlorade 3 tionde per omgång i övningarna. Men det var mindre av en nackdel än den "klassiska" metoden för vägfordon som skulle fördröja förskottständningen. Renault var därför den första tillverkaren att anta vatteninjektionen för att bevara turbo-komprimerade motorer av detonationen (som var destruktiv för motorerna).

När det här problemet med detonation löstes kunde Renault fokusera på att öka kraften ...

För vilka resultat

Det är i 1977 att "Régie" lanseras i F1. Tidens reglering erbjuder två möjligheter till motortillverkarna: en 3 liter atmo eller en 1,5 turbo liter. Medan alla lag väljer de stora tre literna satsar Renault turbo med en liten V6.



På Silverstone, 17 juli, Renault RS01 gör sina första omgångar. Turbomotorns låga punkt, pålitligheten saknas väldigt under de första tävlingarna så mycket att RS01 är smeknamnet på den gula tekannan på grund av sina brutna motorer i ett moln av rök. Men lite efter lite blir Renault-tekniken mer effektiv. I 1978 ställer Renault turbo på 24-timmarna i Le Mans och 1979 är Diamond F1 första seger på Grand Prix de France.

Från dessa första framgångar kommer alla lag att följa Renault i turboteknik tills de blir oundvikliga från 1983. I de tidiga 90-åren vann Renault världstiteln i sex år som bilist.

En Renault RS01 rullar alltid.

cockpit
Formel 1 Renault RS01

Renault RS01:

Motor: 6 V-cylindrar i centralläge, turboladdare, 1 492 cm3, 525 hk till 10 500 rpm, max hastighet ca. 300 km / h

Transmission: till bakhjulen - box 6 rapporter + MA

Bromsar: ventilerade skivor på alla fyra hjul

Mått: lång 4,50 m - bredd 2,00 m - vikt 600 kg


Facebook kommentarer

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte att publiceras. Obligatoriska fält är markerade *