Combustibili utilizați în Formula 1

Combustibili utilizați în Formula 1

Reglementări privind combustibilul în Formula 1

Reglementările privind combustibilul pentru Formula 1 sunt stricte. Ei controlează formula prin limitarea conținutului de hidrocarburi care intră în produsul final. O mașină de F1 trebuie să concureze cu un combustibil care este foarte asemănător cu super fără plumb de la pompă și respectă restricții draconice: cu excepția unui punct - cota octanică nu este limitată . Astfel, în ciuda unei aparente rigoare, există spațiu de manevră care permite cercetătorilor să facă diferența. Dacă ingredientele care compun combustibilul F1 sunt reglementate și proporțiile lor controlate, rețeta este aproape gratuită.

Optimizarea injectiei de combustibil

Noile unități de putere au injecție directă, astfel încât combustibilul este injectat direct în camera de ardere ca într-un motor diesel modern: turațiile maxime sunt limitate la 15 000 rpm . În realitate, combinația dintre căutarea fiabilității, limita debitului de combustibil și modul în care funcționează amestecul sărac (Un amestec sărac este definit printr-o rație aer/combustibil mai mare de 14,7, corespunzătoare stoichiometriei unui combustibil pe benzină) impune o turație de lucru. bandă de aproximativ 11 000 rpm. Cu toate acestea, din cauza injecției directe, această nouă unitate de putere ar trebui să fie alimentată cu un combustibil care se vaporizează foarte repede. Injecția este declanșată în timpul fazei de compresie chiar înainte de aprindere șicursa de putere. Este gestionat electronic pentru a fi pe cât de rapid, pe atât de precis. Injecția de înaltă presiune favorizează vaporizarea în timp ce pulverizarea benzinei intră în gaze proaspete, iar vaporizarea poate fi îmbunătățită și de calitatea combustibilului . Spray-urile ar trebui să fie foarte scurte pentru a se vaporiza rapid fără a umezi prea mult suprafața pistoanelor sau a manșoanelor cilindrilor. În trecut, injecția indirectă deasupra supapei dura mai mult timp, iar temperatura și presiunea erau mai puțin critice.

Stabilizarea arderii

Funcționarea unui motor electric pe arborele turbocompresorului de către gazele de eșapament pentru a genera energie electrică este o tehnologie inovatoare de recoltare a energiei. Este eficient, însă, doar atunci când poate trece cea mai mare cantitate de gaz la cea mai mare viteză posibilă peste turbina fierbinte a turbo-ului plasată în fluxul de gaze de eșapament . Pentru a face acest lucru, este necesar să faceți benzină motorul funcționează ca un diesel cu un exces considerabil de aer creând astfel un amestec combustibil/aer foarte slab. Pe lângă aprinderea rapidă, este necesar să se formuleze un combustibil care să asigure o ardere stabilă în condiții de amestec slab. De asemenea, trebuie sa asigure racirea si comportamentul pompelor de combustibil inclusiv pompa de alimentare din rezervorul de combustibil, care ridica presiunea cu cativa bari, si alimenteaza pompa de inalta presiune generatoare de presiune de injectie.

Limitarea bateilor

Rolul combustibilului poate fi rezumat în doar câteva cuvinte. Pentru a elibera puterea, trebuie să ardă foarte repede și, prin urmare, trebuie să fie vaporizat foarte rapid într-o manieră omogenă. După aprindere, răspândirea flăcării trebuie să fie aproape instantanee, fără a genera bătăi. Motoarele turbo sunt deosebit de predispuse la acest fenomen deoarece au o sarcină termică și de presiune mai mare decât motoarele cu aspirație normală.



Ciocnirea este arderea necontrolată care provoacă explozii, care se răspândesc cu viteză mare în camera de ardere. Acest fenomen exploziv produce unde de presiune de mare viteză care sară pe pereți provocând oscilații cu amplitudine mare a presiunii. Consecințele sunt: ​​sunete ascuțite, distrugerea dinamicii interne a gazelor din camera de ardere și transferul de căldură între gazele arse și metal. Astfel, in cateva secunde un piston poate fi gaurit sau distrus prin fuziune. Calitatea combustibilului joacă un rol important în limitarea detonării, iar o valoare octanică mai mare va întârzia apariția detonației. .

Ingrediente de origine nefosilă

Din 2008, legea impune ingrediente de origine nefosilă în combustibili – biocombustibilii. Unul dintre elementele fundamentale în rețetă este obligația de a încorpora 5,75% (în masă) de ingrediente regenerabile în combustibili. Aceste molecule nefosile pot conține oxigen, precum și etanol și hidrocarburi obținute din descompunerea de către bacterii a deșeurilor vegetale, care nu fac parte din lanțul de consum alimentar. Sunt a doua generație sau biocombustibili regenerabili. NB: Oxigenul găsit uneori în aceste bio-ingrediente limitează puterea calorică; de aici energia disponibilă în combustibil, dar furnizează ingrediente precum alcoolul, care dau un rating octanic ridicat . Analiza arderii este vitală pentru a găsi cel mai bun compromis asupra motorului turbo între fiabilitatea oferită de octanajul ridicat și puterea maximă disponibilă.

Aditivi

Aditivii sunt cruciali pentru fiabilitatea motorului, atat pentru a evita defectarea cat si pierderea progresiva a puterii pe durata de viata a acestuia. Aditivii pentru combustibil vor permite reduce frecarea pe inele, previne formarea depunerilor pe coroanele pistoanelor si zonele fierbinti ale motorului, lubrifiaza pompele de benzina de inalta presiune si previne armarea injectoarelor . Aceste molecule active au proprietăți diferite: curățare, anticoroziune, antioxidare, reducerea emulsiei cu aerul, modificarea frecării, ameliorarea arderii și a octanismului.

Rezultatul final

Este un combustibil care cuprinde zeci de ingrediente special formulate pentru motorul Renault Energy 2014- F1 care garantează performanțe optimizate. Motorul Renault V6 turbo este alimentat de o superbenzină fără plumb, cu un octan ridicat (proprietăți anti-detonare și câștig de putere), stabilitate îmbunătățită la combustie (antidetonare) și un conținut ridicat de energie.De fiecare dată când formularea se modifică, este necesară o nouă validare. Procesul de omologare durează de obicei trei până la patru săptămâni.

Dezvoltarea carburanților de Formula 1

Numeroase evoluții ale carburanților F1 sunt testate în fiecare sezon. Odată ce formula optimă a fost aleasă și validată de Renault Sport F1, Total omologă produsul cu FIA (Fédération Internationale de l’Automobile). Este certificatul de naștere al combustibilului. Aproximativ zece litri sunt trimiși la laboratorul Federației din Marea Britanie pentru a primi acordul legiuitorului. Analiza acestei probe prin cromatografie gazoasă dă codul genetic al combustibilului, care va servi drept referință până la omologarea următorului lot. Un alt butoi de 25 de litri este trimis unuia dintre furnizorii de servicii ai FIA pentru calibrarea debitmetrului de combustibil al mașinilor. De fiecare dată când formularea se modifică, este necesară o nouă validare. Procesul de omologare durează de obicei trei până la patru săptămâni .

Analizarea conformității la Grand Prix

FIA prelevă probe de combustibil în mod aleatoriu în timpul week-end-urile curselor și ia și o mostră din mașini dintre șoferii care termină în top 3, un alt mod de a spune că carburanții Total au fost supuși celui mai mare număr de verificări în ultimele sezoane! Numeroși parametri pot modifica un combustibil în comparație cu conținutul său omologat: un solvent încă prezent după curățarea pompei de combustibil sau a rezervorului de combustibil și evaporarea celor mai ușoare molecule dacă o mașină a rulat cu o sarcină redusă de combustibil. Modificarea formulării față de referința acesteia poate duce la descalificarea unui pilot sau a echipei sale. Pentru a se asigura că combustibilul folosit respectă întotdeauna codul genetic înregistrat, Total aduce un cromatograf în circuite. Această mașină folosită pentru verificare poate identifica zilnic moleculele prezente în combustibil.

Sursă: Total

Opinia lui Romain:

Se pare că constrângerile sunt mult mai mari la carburanți anul acesta, cu motoarele V6 din 2014. Câte formule diferite crezi că a făcut Total înainte de a ajunge la un rezultat satisfăcător pentru echipe? Crezi că vom vedea defecțiuni ale motorului în cursele sau probele din 2014 din cauza fenomenelor de detonare?