Az élet elixírje a Forma-1-ben
Benzin és olaj nélkül egyetlen kerék sem fordulna meg a Forma-1-ben. Elég ok, hogy az F1Total.com bepillanthasson a kulisszák mögé
(Motorsport-Total.com) - Benzin, mi is az a benzin egyébként? Magától értetődik, hogy világszerte emberek milliói hajtanak naponta benzinkútra, hogy tankolják autójukat. A mozgó emberiség idején, amikor az iparosodott országokban szinte minden család egy vagy többnyire több autóval is rendelkezik, az üzemanyag-feltöltés olyan folyamat, amely az emberek mindennapjainak részévé vált. Az emberek csak akkor beszélnek benzinről, amikor a benzin ára ismét megugrott. A benzin nagyon megkönnyítette az életünket, és nagyobb figyelmet érdemel.
Energiaadományozó: A Toyota benzinkút-kísérője készül a Zoom tankolására
A benzin különféle adalékokkal kevert szénhidrogénekből áll. Az energiaforrás, amely az emberiség számára az egyik legfontosabbá vált, folyékony, színtelen, súlya literenként 0,72 és 0,76 kilogramm között van. Egy kilogramm benzin elégetésekor szén-dioxid, víz és mintegy 40 000 kJ energia szabadul fel hő formájában. Összehasonlításképpen: Egy nő, amelynek magassága 1,70 méter, normál súlya pedig körülbelül 63 kilogramm, mérsékelt stressz alatt napi 9300 kJ energiát fogyaszt.
A benzint többnyire az úgynevezett kőolaj frakcionált desztillációjával állítják elő finomítókban. A nyersolajat felmelegítik, a nyersolaj különféle komponensei különböző hőmérsékleteken elpárolognak, így a kevert terméket külön alkotórészekre lehet szétválasztani. Így keletkezik könnyű benzin (forráspont 40-70 ° C), közepes benzin (motorbenzin, forráspont 90-180 ° C) és nehéz benzin (forráspont 150-180 ° C).
A benzin életet lehel a Forma-1-es motorokba
A Forma-1-ben a benzin nélkülözhetetlen, az energiaszolgáltató az, amely életet lehel a motorokba. A motorsport első osztálya 1950 óta létezik. 50 évvel ezelőtt még a kompresszor motorokat használták a Forma-1-ben - a hatalmas hőproblémák miatt ezeket nem lehetett hagyományos benzinnel működtetni. Mivel az előírások abban az időben lehetővé tették az üzemanyag kiválasztását, az ásványolaj-ipar szakemberei az üzemanyagot hatalmas százalékos alkohollal keverték hűtés céljából.
Agresszív benzin, amely felemészti a motorokat
A keveréket 1957 végéig egyedül a vegyészek bízták meg. Például a Mercedes a következő receptet használta: 45% benzol, 25% metil-alkohol, 23% repülőgép-üzemanyag, 3% aceton és 2% nitrobenzol. A fennmaradó két százalék a mai napig titok marad. A robbanó keverék olyan agresszívan reagált, hogy edzés és versenyzés után a fennmaradó készleteket ki kellett üríteni. Ezután a motort hagyományos üzemanyaggal átöblítették. Ezen elővigyázatosság nélkül a motor egyik napról a másikra megsérült volna.
1958-tól 1960 végéig 130 OZ-val rendelkező repülőgép-benzint írtak elő - az OZ oktánszám a benzin kopogásállóságának mérőszáma -, miután az ásványolaj-szponzorok felszólították a csapatokat, hogy a kereskedelemben kapható benzint rendeljenek az egészségvédelem, és ezáltal egy jobb és jobb hozzon létre hitelesebb terméktranszfereket a rajongók és a Forma-1 között.
Akár 1400 LE teljesítményű turbómotorok
Amikor 1983-ban megjelentek a turbómotorok a Forma-1-ben, és 1300–1400 lóerős adatokkal álltak elő a maximális feltöltési nyomáson való kvalifikáción, a versenyenként felhasználható üzemanyag mennyiségét 150 literre korlátozták, hogy ne hagyják, hogy a motor teljesítménye kijusson a kezéből. A motorok mostanra 700 LE-t értek el verseny közben. Óriási volt annak a kockázata, hogy nem ér véget a mindössze 150 literes alacsony üzemanyag-ellátás miatt.
1992-ben új szabályozás lépett hatályba, amely kihatott a Forma-1-es autók üzemanyagára. A nitrogén és az oxigén mellett - mindkettő korlátozott mennyiségben - az üzemanyag csak szénhidrogént tartalmazhatott. Tilos volt alkoholt, nitrogénvegyületeket és más "PS-barát" adalékanyagokat használni. A környezetvédelem érdekében az ólommentes benzin már kötelező volt.
"Környezetbarát" üzemanyag a Forma-1-ben
Alig egy évvel később elfogadták a benzinre vonatkozó paragrafusokat, amelyek szerint az üzemanyagnak meg kell felelnie az összes EU biztonsági és egészségügyi előírásnak. A funkcionáriusok végre utat nyitottak a "benzin" előtt a Grand Prix versenyeken. Míg az ásványolaj-társaságok az 1990-es évek elején még évszakonként több mint 300 keverékkel kísérleteztek, ma már csak néhány keverékre korlátozódnak.
A versenybenzin - amely a motor szükséges beállításával összefüggésben bizonyos teljesítménynövekedésért felelős - nem különbözik kémiai összetevők tekintetében, csak összetételük tekintetében. 1995 óta a felhasznált üzemanyag összetételének meg kell egyeznie egy mintával (kémiai ujjlenyomat), amelyet előzőleg az FIA-nál helyeztek el jóváhagyásra.
Az alkalmazott benzin nagyrészt megfelel a szokásos szuper benzinkút üzemanyagnak, ólommentes és csak néhány teljesítménynövelő adalékot tartalmaz. A fogyasztás a gyártó által őrzött titok, átlagosan 70 liter/100 kilométer, de szélsőséges esetekben egy Forma-1-es autó kilonként több mint egy litert nyelhet le.
Egy mobil laboratóriumban, amelyet versenyről versenyre szállítanak kamionban, az FIA biztosai ellenőrizhetik, hogy a csapatok legális üzemanyaggal közlekednek-e. Elméletileg a motorok jelentős teljesítmény-robbanásokat okozhatnak speciális üzemanyaggal, amit ki kell zárni. Emiatt szabálytalan időközönként mintákat veszünk, és gázkromatográfiával és tömegspektrometriával ellenőrizzük a kén, benzol és más anyagok koncentrációját.
200 000 liter benzin évente - és csapat
A Forma-1-ben minden csapatnak van egy partnere, aki gondoskodik a csapat benzinnel és olajjal történő felszereléséről. A Ferrarinál ez az a Shell, amely 1950 óta aktív a Forma-1-ben, az olajválság miatt 1973-ban kellett visszavonulnia, és 1996-ban visszatért a Ferrarihoz. Azóta a sárga kagylóval rendelkező társaság a vöröseket évente 200 000 liter benzinnel és 26 tonna olajjal látta el.
A benzin, mint az élet elixírje - az olaj, mint a túlélés elixírje
A benzin mellett az olaj is fontos szerepet játszik. Kizárólag szintetikus jellegű, és kifejezetten a Forma-1-es motorok követelményeire optimalizálták. A mai olaj majdnem olyan folyékony, mint a víz. Az olaj fő feladata: a súrlódás minimalizálása és ezáltal a motor és a sebességváltó alkatrészeinek hő- és kopásképződésének csökkentése.
Hogy mennyire fontosak az üzemanyagok és a kenőanyagok a világbajnoki csapat számára, azt az erőfeszítés mutatja, amelyet az ásványolaj-partner a csapatnak tesz. Például minden versenyen és teszten van egy teherautó, ahol két alkalmazott ellenőrizheti az olajat és a benzint a legmodernebb rendszerek segítségével. Amikor Michael Schumacher és Rubens Barrichello leparkolják autóikat, a két férfi munkája valóban elkezdődik. A benzint és az olajat néhány percen belül elemezni lehet, és a pályalaboratóriumban végzett elemzés eredményeit továbbítják a Ferrari mérnökeinek.
"Vérvizsgálatok" a Formula 1-ben
"Kapcsolatban vagyok a Ferrari szerelőivel, hogy különféle olajmintákat vegyek a versenyhétvégén a kritikus pillanatokban" - mondta Tobias Tasche, a Shell munkatársa. "Ezeket a legmodernebb elemző berendezésünkkel megvizsgáljuk, fejlett röntgentechnikával az olajban lévő fémmaradványok kimutatására. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározzuk az alkatrészek várható élettartamát a kopásból eredő hibák elkerülése érdekében."
"Úgy működik, mint egy vérvizsgálat, mert az autókból vett minták jól jelzik, hogy a motor vagy a sebességváltó mennyire károsodik a kopás miatt. Előre figyelmeztetünk minden problémára. Az eredmények Ezután megbeszélem a Ferrari mérnökeivel, akik aztán eldöntik, hogy valamit cserélni kell-e vagy sem. A technológia zavartalan működésének biztosítása érdekében egy versenyhétvégén körülbelül 36-szor vesznek olajmintákat és elemeznek. "A bemelegítés után elmondhatjuk a Ferrarinak, hogy szerintünk a motor használatra kész-e, vagy ki kell-e cserélni. Gépeink egy gramm szennyeződést képesek kimutatni egy tonna olajban."
"Piszok" az olajban
A verseny felénél megálló gyors autó semmit sem ér, csakúgy, mint egy olyan autó, amely átlépi a célvonalat, de nem elég gyors. És így mindenki, aki részt vesz a Forma-1-es csapatban, a határig dolgozik. Ha a mérnökök túl sok fémhulladékot találnak az olajban, akkor előre láthatják például, hogy a sebességváltó nem képes sokáig tartani a lépést, és biztonságban lehet, a verseny előtt cserélje ki. 1999-ben, a bemelegítés után, sok fémhulladékot fedeztek fel Eddie Irvine autójának motorolajában. A motort kicserélték, és az ír győzelmével megszerezte a Ferrarinak a konstruktőri címet.
Amikor az olajat a technikusok megvizsgálják, az valójában összehasonlítható az orvos vérvizsgálatával. A vizsgálatok olyan pontosak, hogy Taschen meg tudja mondani, hogy melyik autóból származik az olaj: "Néhány sofőr kanyarba jön, erősen fékez, lassan és fokozatosan vált le. Mások jönnek az ívbe, és későn, későn a sebességváltó jobban kopik. A verseny után az egyes pilótákhoz rendelheti a sebességváltót. "
Az illegális üzemanyagtól való félelem
A technikusoknak teljesen más feladataik vannak. Segítenek a csapatnak megtalálni a megfelelő pit stop stratégiát, és a teszteszközök segítségével megvizsgálják, hogy a benzin megfelel-e az előírások szigorú előírásainak. Még a legkisebb benzinmennyiséget is, amelyet például a rácson kell feltölteni, ismét elemezzük, hogy biztonságos legyen-e. Gyorsan megtörtént, hogy egy csapat illegális üzemanyaggal közlekedik. A motorok, üzemanyag-szivattyúk és tartályok szennyeződhetnek olyan üzemanyaggal, amelyet tesztelés céljából kipróbáltak, de amelyet az FIA még nem hagyott jóvá.
A verseny előtti szerdán a benzinmérnökök teherautójukkal jönnek a versenypályára, és az első mintákat veszik a benzin- és olajdobokból, amelyeket szintén vizsgálnak a közlekedési károk szempontjából. A benzines teherautó sofőrje 72 000 kilométert tesz meg egy szezonban, hogy oda-vissza ingázzon a versenyzők és a nagy-britanniai központ között. Körülbelül 40 szakember dolgozik ott a Forma-1-ben való részvételért.
A benzin mint csúcstechnológiai termék
A benzin fejlesztése magas szakmai színvonalon zajlik, amelyre a Forma-1 rendes rajongója biztosan nem gondol. A mai számítástechnikának köszönhetően a mérnökök gyakorlatilag keverhetik a benzint, és azt is elégethetik, anélkül, hogy valóban a benzint kellene előállítaniuk. A Ferrari technológiai partner úgy adaptálta technológiáját, hogy a virtuális benzint akár a virtuális motorban is tesztelni lehessen. A Shell egy nem létező benzint próbál ki egy nem létező motorban. A teszteket egy heti videokonferencia zárja le a Ferrarival. Ennek eredményeként a benzin rövidebb idő alatt javítható, és ezzel egyidejűleg pénzt lehet megtakarítani.
A Shell egyedülálló "optikai motorral" rendelkezik új benzin létrehozására. Ez a motor lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy figyeljék a belső folyamatokat, hogy jobban értékeljék a hatékonyságot és a benzin égési módját az égéstérben. Egy ilyen üveg kísérleti motor körülbelül 20 000 dollárba kerül. Ezenkívül egy injektálási próbapadot használnak, amelyben szimulálni lehet a benzin befecskendezését a motorba, és javítani lehet a benzin hatékonyságát.
Schumi normál üzemanyaggal is vezethet
Reklámfogásként Michael Schumacher tavaly tesztelte Ferrariját a benzinkút normál Super Plus üzemanyagával, és csak néhány tizedmásodperccel volt lassabb, mint a versenyautóknál. Alapvetően a versenyüzemanyag összetevői megegyeznek a benzinkút üzemanyagával, amit ennek a tesztnek be kell bizonyítania. Ennek ellenére a benzin speciálisan illeszkedik a motorhoz. A benzinkút üzemanyagának sokféle motorral kell működnie, de a versenyautóknak csak egyikkel kell működnie - és megpróbálja kihozni a legtöbbet ebből az üzemanyagból. Amikor a motorgyártó optimalizálja motorját, a benzinszállító optimalizálja az üzemanyagot is.
A jó benzin sikerének képlete elvileg nagyon egyszerű, de a megvalósítás bármi más, csak nem egyszerű. A benzinnek a lehető legnagyobb lóerőt kell adnia a motornak, a fogyasztást a lehető legkisebbnek kell tartani, hogy az autó súlya alacsony maradjon, és a lehető legrövidebb leállási idő álljon rendelkezésre a gödröknél való tankolásnál, ha az üzemanyag másodpercenként 12 liter. az autók tartálya folyik. És végül maga a benzin legyen a lehető legkönnyebb.
Az üzemanyag-megtakarítás szintén kérdés a Forma-1-ben
"A lehető leggyorsabb autó elkészítéséhez a lehető legkisebb tartályt kell tartania" - magyarázza Ross Brawn, a Ferrari csapatának műszaki igazgatója. "Egyablakos versenyeken, ahol a tartály tele van, ez korlátozó tényező lehet, ezért a lehető legnagyobb térfogat-hatékonyságú benzinre van szükségünk. Van üzemanyagunk, amely lehetővé teszi, hogy adjunk hozzá még egy vagy kettőt. Körök vezetése, ami gyakran meghatározó volt. "
Jól kente a fél küzdelmet
A sebességváltóban és a motorban használt olaj iránti igény még imponálóbb. Az olaj kenőanyagként szolgál, és célja a motor súrlódásának megakadályozása és a keletkező hő elvezetése. Olaj nélkül egy motor másodpercek alatt meghalna a hőtől. Gyorsan dörzsölje össze mindkét tenyerét egymással, és észreveszi, milyen meleg lesz a keze. Most ejtsen egy kis étolajat a tenyerére, és észreveszi, hogy a keze alig melegszik fel, ha gyorsan megdörzsöli, mert a súrlódási együttható csökkent.
A motorban lévő olaj biztosítja, hogy manapság 19 000 fordulat/perc sebesség legyen lehetséges. A 19.000 fordulat/perc 9500 gyújtást jelent hengerenként percenként. Ez hengerenként 158 vagy egy másodpercenként hatezredenként egy gyújtást jelent. A keverék a hengerbe áramlik, a dugattyú összenyomja, a gyújtógyertya meggyújtja, a láng elülső része átjárja az egész égéstéret, az égési gáz kitágul, a dugattyún keresztül a motor teljesítményét generálja, és a kipufogócsatornákon keresztül üríti ki - mindez történik 158 Másodpercenként a 10 henger mindegyikében. Elképzelhetetlen érték. Összehasonlításképpen: egy sorozat motorja ennek a fordulatszámnak körülbelül a harmadát éri el. A benzinnek is meg kell felelnie ennek a követelménynek.
"A mérnökökkel az a probléma, hogy a motoros részleg olyan olajat szeretne, amely a lehető legjobban hűti a motort, míg az aerodinamikusok kisebb radiátorokat akarnak, ezért a lehető leghűvösebb olajat akarják, hogy több helyük legyen az oldal körül az autó "- mondta Taschen. "Tehát arról van szó, hogy együtt találjunk jó kompromisszumot, és ebben jók vagyunk!"
Nem túl kövér és nem túl vékony
Még a sebességváltóban sem működik olaj nélkül semmi, ha egy versenyen 1000-nél több váltás van. Mint a motorban, itt is a következők érvényesek: minél vastagabb az olaj, annál jobban képes csökkenteni a hőt. "Minél vastagabb az olaj, annál jobban tudjuk megvédeni a motort és a sebességváltót" - magyarázza Taschen. "Vastag olajjal jelentősen megnövelhetjük a sebességváltó és a motor várható élettartamát. A vastagabb olaj is jobban elvezeti a hőt, mint a vékony olaj."
"A probléma azonban az, hogy minél vastagabb az olaj, annál lassabban tud forogni a motor, ami megbízhatóbbá, de gyengébbé is tenné. A vékonyabb olaj gyorsabban forog a motorban, és nagyobb teljesítményed van, de akkor visszatérsz rá A hígabb olaj rosszabb hővezető képességet is jelent, ezért több olajra lenne szükségünk ugyanolyan hővezető képesség előállításához, ami viszont növelné az autó tömegét, ami szintén negatív. Tehát a megfelelő kompromisszumtól függ. "
Különböző olaj különböző útvonalakon
Az útvonaltól függően különféle olajokat is használnak, ahogy Tobias Taschen kifejti: "Az olyan keskeny pályák, mint Monaco és a Hungaroring sokat igényelnek a motortól, mivel gyakran gyorsul és sokat változik. Amikor az egyik autó néhány kanyar környékén szorosan követi a másikat, a motor hőmérséklete emelkedik drámai módon, mert kevesebb levegő áramlik a radiátorra. Gyorsabb utakon a motorok hosszabb ideig maximális fordulatszámon járnak. Itt például fontos, hogy a benzin hatékony legyen, különben időt veszít a gödrökben tankoláskor. "