Elixirul vieții în Formula 1
Fără benzină și ulei, nicio roată nu se va întoarce în Formula 1. Motiv suficient pentru ca F1Total.com să arunce o privire în culise
(Motorsport-Total.com) - Benzină, ce este benzina oricum? Este de la sine înțeles că milioane de oameni din întreaga lume conduc zilnic la o benzinărie pentru a-și realimenta mașina. În vremuri de umanitate mobilă, când aproape fiecare familie din țările industrializate deține una sau mai ales chiar mai multe mașini, realimentarea este un proces care a devenit parte a vieții de zi cu zi pentru oameni. Oamenii vorbesc despre benzină doar atunci când prețul benzinei a crescut din nou. Benzina ne-a făcut viața mult mai ușoară și merită mai multă atenție.
Donator de energie: un însoțitor al benzinăriei Toyota se pregătește să realimenteze Zoom
Benzina este compusă din hidrocarburi amestecate cu diverși aditivi. Sursa de energie care a devenit una dintre cele mai importante pentru omenire este lichidă, incoloră și cântărește între 0,72 și 0,76 kilograme pe litru. Când un kilogram de benzină este ars, dioxidul de carbon, apa și aproximativ 40.000 kJ de energie sunt eliberate sub formă de căldură. Pentru comparație: o femeie cu o înălțime de 1,70 metri și o greutate normală de aproximativ 63 de kilograme consumă o cantitate de energie de 9.300 kJ pe zi sub stres moderat.
Benzina este produsă în principal prin ceea ce este cunoscut sub numele de distilarea fracționată a petrolului în rafinării. Petrolul este încălzit, diferitele componente ale petrolului se evaporă la diferite temperaturi, în acest fel produsul amestecat poate fi separat în componente individuale. Astfel se produc benzina ușoară (punctul de fierbere 40-70 ° C), benzina medie (motorină, punctul de fierbere 90-180 ° C) și benzina grea (punctul de fierbere 150-180 ° C).
Benzina inspiră motoarele de Formula 1
În Formula 1, benzina este indispensabilă, furnizorul de energie este cel care inspiră motoare. Prima clasă a sporturilor cu motor există din 1950. În urmă cu 50 de ani, motoarele cu compresoare erau încă utilizate în Formula 1 - din cauza problemelor termice enorme, acestea nu puteau fi utilizate cu benzină convențională. Deoarece reglementările permiteau alegerea combustibilului la acel moment, specialiștii din industria uleiurilor minerale amestecau combustibilul cu un procent imens de alcool pentru răcire.
Benzină agresivă care mănâncă motoare
Până la sfârșitul anului 1957, amestecul a fost lăsat numai chimiștilor. De exemplu, Mercedes a folosit următoarea rețetă: 45% benzen, 25% alcool metilic, 23% combustibil pentru aviație, 3% acetonă și 2% nitrobenzen. Restul de două procente rămân un secret până în prezent. Amestecul exploziv a reacționat atât de agresiv încât stocurile rămase au trebuit să fie evacuate după antrenament și curse. Motorul a fost apoi spălat cu combustibil convențional. Fără această măsură de precauție, motorul ar fi fost deteriorat peste noapte.
Din 1958 până la sfârșitul anului 1960, benzina aeriană cu 130 OZ - numărul octanic OZ este o măsură a rezistenței la lovire a benzinei - a fost prescrisă după ce sponsorii uleiului mineral au cerut echipelor să prescrie benzină disponibilă în comerț pentru a ține cont de protecția sănătății și cu atât mai bine creați transferuri de produse mai credibile între fani și Formula 1.
Motoare turbo cu până la 1.400 CP
Când motoarele turbo au apărut în Formula 1 în 1983 și aveau o putere de 1.300 până la 1.400 în calificarea la presiunea maximă de creștere, cantitatea de combustibil care putea fi utilizată pe cursă a fost limitată la 150 de litri pentru a nu lăsa performanțele motorului să scape de sub control. Unitățile au atins acum aproximativ 700 CP în timpul curselor. Riscul de a nu atinge capetele datorită alimentării reduse cu combustibil de numai 150 de litri a fost enorm.
În 1992 au intrat în vigoare noi reglementări care au afectat combustibilul utilizat în mașinile de Formula 1. Pe lângă azot și oxigen - ambele în cantități limitate - combustibilului i s-a permis să conțină doar hidrocarburi. Alcoolul, compușii de azot și alți aditivi „prietenoși cu PS” au fost interzise. Din motive de mediu, benzina fără plumb era acum obligatorie.
Combustibil „ecologic” în Formula 1
Doar un an mai târziu, au fost adoptate paragrafe referitoare la benzină, conform cărora combustibilul trebuia să respecte toate reglementările UE de securitate și sănătate. Cu aceasta, oficialii au pregătit în cele din urmă calea „benzinei” în cursele de la Grand Prix. În timp ce companiile de uleiuri minerale încă experimentau cu mai mult de 300 de amestecuri pe sezon la începutul anilor 1990, astăzi acestea sunt limitate la câteva amestecuri.
Benzina de curse - responsabilă de o anumită creștere a performanței în legătură cu configurarea necesară a motorului - nu diferă în ceea ce privește componentele chimice, ci doar în ceea ce privește compoziția lor. Din 1995, compoziția combustibilului utilizat trebuie să fie identică cu o probă (amprentă chimică) care a fost depusă anterior la FIA pentru aprobare.
Benzina utilizată corespunde în mare măsură combustibilului obișnuit al benzinăriei, trebuie să fie fără plumb și are doar câțiva aditivi care îmbunătățesc performanța. Consumul este un secret bine păstrat de producător, în medie este de 70 de litri la 100 de kilometri, dar în cazuri extreme o mașină de Formula 1 poate înghiți mai mult de un litru la kilometru.
Într-un laborator mobil care este transportat din cursă în cursă într-un camion, comisarii FIA pot verifica dacă echipele conduc cu combustibil legal. Teoretic, motoarele ar putea crea explozii semnificative de performanță cu combustibil special, care trebuie exclus. Din acest motiv, probele sunt prelevate la intervale neregulate și verificate pentru concentrația de sulf, benzen și alte substanțe utilizând cromatografia gazoasă și spectrometria de masă.
200.000 de litri de benzină pe an - și echipă
În Formula 1, fiecare echipă are un partener care se ocupă de echiparea echipei cu benzină și ulei. La Ferrari, aceasta este compania Shell, care activează în Formula 1 din 1950, a trebuit să se retragă în 1973 din cauza crizei petrolului și s-a întors la Ferrari în 1996. De atunci, compania cu midii galbene le-a furnizat pe cele roșii cu 200.000 de litri de benzină și 26 de tone de ulei în fiecare an.
Benzina ca elixir al vieții - uleiul ca elixir al supraviețuirii
Pe lângă benzină, petrolul joacă și un rol important. Este exclusiv de natură sintetică și este special optimizat pentru cerințele motoarelor de Formula 1. Uleiul de astăzi este aproape la fel de fluid ca apa. Sarcina principală a uleiului: reducerea la minimum a fricțiunii și prin aceasta reducerea generării de căldură și uzurii componentelor din motor și transmisie.
Cât de importante sunt combustibilul și lubrifianții pentru echipa campionatului mondial este demonstrat de efortul depus de partenerul de ulei mineral pentru echipă. De exemplu, există un camion la fața locului pentru fiecare cursă și test în care doi angajați pot verifica petrolul și benzina folosind cele mai moderne sisteme. Când Michael Schumacher și Rubens Barrichello își parchează mașinile, începe cu adevărat munca pentru cei doi bărbați. Benzina și uleiul pot fi analizate în câteva minute, iar rezultatele analizei în laboratorul de cale sunt transmise inginerilor Ferrari.
„Analize de sânge” în Formula 1
"Sunt în contact cu mecanicii Ferrari pentru a prelua diverse probe de ulei în momente critice în timpul unui weekend de curse", spune angajatul Shell, Tobias Tasche. „Acestea sunt apoi examinate cu echipamentele noastre de analiză de ultimă generație, folosind tehnologia avansată de raze X pentru a detecta reziduurile de metal din ulei. Acest lucru ne permite să determinăm speranța de viață a componentelor pentru a evita defecțiunile cauzate de uzură.”
"Funcționează ca un test de sânge, deoarece probele pe care le luăm de la mașini ne oferă o bună indicație a cât de grav este deteriorat motorul sau cutia de viteze din cauza uzurii. Suntem avertizați cu privire la orice probleme în prealabil. Rezultatele Discut apoi cu inginerii Ferrari, care apoi decid dacă ceva trebuie înlocuit sau nu. " Pentru a vă asigura că tehnologia funcționează fără probleme, probele de ulei sunt prelevate și analizate de aproximativ 36 de ori într-un weekend de cursă. "Putem spune Ferrari după încălzire dacă credem că motorul este gata de utilizare sau ar trebui înlocuit. Mașinile noastre pot detecta un gram de poluare într-o tonă de ulei".
„Murdărie” în ulei
O mașină rapidă care se oprește la jumătatea cursei nu are valoare, la fel ca și o mașină care trece linia de sosire, dar nu este suficient de rapidă. Și astfel toți cei implicați într-o echipă de Formula 1 lucrează la limită. Dacă inginerii găsesc prea multe resturi de metal în ulei, atunci pot prevedea, de exemplu, că cutia de viteze nu va dura mult și o va înlocui înainte de cursă pentru a fi în siguranță. În 1999, după încălzire, s-au descoperit o mulțime de resturi metalice în uleiul de motor al mașinii lui Eddie Irvine. Motorul a fost schimbat, iar irlandezul i-a asigurat Ferrari titlului de constructor cu victoria sa.
Dacă uleiul este examinat de tehnicieni, acesta este de fapt comparabil cu un test de sânge la medic. Examinările sunt atât de precise încât Taschen poate spune din ce mașină provine uleiul: "Unii șoferi intră pe o curbă, frânează puternic și se deplasează ușor și progresiv. Alții intră pe curbă și se deplasează greu și târziu cutia de viteze poartă mai mult. Puteți atribui cutia de viteze șoferului individual după cursă. "
Teama de combustibil ilegal
Tehnicienii au sarcini complet diferite. Acestea ajută echipa să găsească strategia potrivită pentru oprirea pitului, iar instrumentele de testare sunt folosite pentru a verifica dacă benzina respectă reglementările stricte ale regulamentelor. Chiar și cele mai mici cantități de benzină, care trebuie reumplute pe rețea, de exemplu, sunt analizate din nou pentru a fi în siguranță. S-a întâmplat repede că o echipă a condus cu combustibil ilegal. Motoarele, pompele de combustibil și rezervoarele pot fi contaminate cu combustibil care a fost încercat în scopuri de testare, dar care nu a fost încă aprobat de FIA.
Miercurea dinaintea cursei, inginerii pe benzină vin la hipodrom cu camionul și iau primele mostre din tamburele de benzină și ulei, care sunt, de asemenea, examinate pentru deteriorarea transportului. Șoferul camionului pe benzină parcurge 72.000 de kilometri într-un sezon pentru a face naveta între locurile de curse și sediul central din Marea Britanie. Aproximativ 40 de specialiști lucrează acolo pentru implicarea în Formula 1.
Benzina ca produs de înaltă tehnologie
Dezvoltarea benzinei se realizează la un nivel extrem de profesional, la care un fan normal de Formula 1 nu se gândește cu siguranță. Datorită tehnologiei informatice de astăzi, inginerii pot amesteca practic benzină și o pot arde fără a fi nevoie să producă benzina. Partenerul tehnologic Ferrari și-a adaptat tehnologia astfel încât benzina virtuală să poată fi testată chiar și în motorul virtual. Shell încearcă o benzină inexistentă într-un motor inexistent. O conferință video săptămânală cu Ferrari completează testele. Ca urmare, benzina poate fi îmbunătățită într-un timp mai scurt și, în același timp, se pot economisi bani.
Shell are un „motor optic” unic pentru a crea benzină nouă. Acest motor permite inginerilor să urmărească procesele din interior pentru a evalua mai bine eficiența și modul în care arde benzina în camera de ardere. Un astfel de motor experimental din sticlă costă în jur de 20.000 de dolari. Mai mult, este utilizat un banc de testare a injecției, în care se poate simula injecția de benzină în motor și poate îmbunătăți eficiența unei benzine.
Schumi poate conduce și cu combustibil normal
Ca o cascadorie publicitară, Michael Schumacher și-a testat Ferrari anul trecut cu combustibilul normal Super Plus de la benzinărie și a fost cu câteva zecimi de secundă mai lent decât cu combustibilul pentru curse. Practic, ingredientele din combustibilul pentru curse sunt aceleași cu cele din benzina, ceea ce ar trebui să dovedească acest test. Cu toate acestea, benzina este special adaptată la motor. Combustibilul benzinăriilor trebuie să funcționeze cu multe motoare diferite, dar benzina de curse trebuie să funcționeze doar cu unul singur - și încercați să profitați la maximum de această benzină. Atunci când producătorul de motoare își optimizează motorul, furnizorul de benzină optimizează și combustibilul.
Formula succesului pentru o benzină bună este în esență foarte simplă, dar implementarea este oricât de ușoară. Benzina ar trebui să ofere motorului cât mai multă putere, consumul ar trebui să fie menținut cât mai redus posibil, astfel încât greutatea mașinii să poată fi menținută redusă și să aveți cel mai scurt timp de oprire posibil la realimentarea la boxe, dacă combustibilul este la 12 litri pe secundă cisterna mașinilor curge. Și, în cele din urmă, benzina în sine ar trebui să fie cât mai ușoară posibil.
Economisirea combustibilului este, de asemenea, o problemă în Formula 1
„Pentru a face o mașină cât mai rapidă, trebuie să păstrați rezervorul mașinii cât mai mic posibil”, explică Ross Brawn, directorul tehnic al echipei Ferrari. „În cursele cu ghișeu unic în care rezervorul este plin, acesta poate fi un factor limitativ, așa că avem nevoie de o benzină cu cea mai mare eficiență volumetrică posibilă. Avem un combustibil care ne permite să adăugăm unul sau două în plus Pentru a conduce ture, ceea ce a fost adesea decisiv. "
Bine lubrifiat este jumătate din luptă
Cerințele privind uleiul utilizat în transmisie și motor sunt și mai impresionante. Uleiul servește ca lubrifiant și este destinat să prevină fricțiunea în motor și să disipeze căldura generată. Fără ulei, un motor ar muri de căldură în câteva secunde. Frecați-vă ambele palme una de cealaltă rapid și veți observa cât de calde se încălzesc mâinile. Acum aruncați un pic de ulei de gătit pe palma mâinii, veți observa că mâna dvs. se încălzește cu greu când o frecați rapid, deoarece coeficientul de frecare a fost redus.
Uleiul din motor asigură că viteze de până la 19.000 de rotații pe minut sunt posibile astăzi. 19.000 de rotații pe minut înseamnă 9.500 de aprinderi pe cilindru pe minut. Aceasta înseamnă 158 aprinderi pe cilindru sau o aprindere la fiecare șase miimi de secundă. Amestecul curge în cilindru, este comprimat de piston, aprins de bujie, fața flăcării se deplasează prin întreaga cameră de ardere, gazul de ardere se extinde, generează puterea de ieșire a motorului prin intermediul pistonului și este descărcat prin orificiile de evacuare - toate acestea se întâmplă 158 Timpi pe secundă în fiecare dintre cei 10 cilindri. O valoare de neimaginat. Pentru comparație: un motor de serie atinge aproximativ o treime din această viteză. Benzina trebuie să îndeplinească și această cerință.
„Problema cu inginerii este că departamentul de motoare ar dori un ulei care să răcească motorul cât mai mult posibil, în timp ce aerodinamicii vor radiatoare mai mici și, prin urmare, vor cel mai tare ulei posibil, astfel încât să aibă mai mult spațiu în lateral a mașinii ", a spus Taschen. "Deci, este vorba despre găsirea unui compromis bun împreună și ne pricepem la asta!"
Nu prea gras și nici prea subțire
Și în transmisie, nimic nu funcționează fără ulei dacă există mai mult de 1.000 de schimburi într-o cursă. Ca și în cazul motorului, se aplică și aici: cu cât un ulei este mai gros, cu atât poate reduce mai bine căldura. „Cu cât un ulei este mai gros, cu atât putem proteja mai bine motorul și transmisia”, explică Taschen. "Cu un ulei gros, am putea crește semnificativ speranța de viață a cutiei de viteze și a motorului. Uleiul mai gros transportă și căldura mai bine decât uleiul subțire."
"Cu toate acestea, problema este că, cu cât uleiul este mai gros, cu atât motorul se poate întoarce mai lent, ceea ce l-ar face mai fiabil, dar și mai slab. Un ulei mai subțire face ca motorul să se întoarcă mai repede și aveți mai multă putere, dar atunci vă întoarceți Uleiul mai subțire înseamnă, de asemenea, o conductivitate termică mai slabă, așa că am avea nevoie de mai mult ulei pentru a produce aceeași conductivitate termică și, la rândul său, ar crește greutatea mașinii, ceea ce este și negativ. Deci, depinde de compromisul corect. "
Ulei diferit pentru trasee diferite
În funcție de traseu, se folosesc chiar și diferite uleiuri, așa cum explică Tobias Tasche: "Cursurile înguste precum Monaco și Hungaroring cer mult de la motor, deoarece de multe ori accelerează și se schimbă foarte mult. Când o mașină o urmărește cu atenție pe alta în jurul câtorva curbe, temperaturile motorului cresc. dramatic, deoarece curge mai puțin aer pe radiator. Pe trasee mai rapide, motoarele funcționează la viteză maximă pentru perioade mai lungi. Aici, de exemplu, este important ca benzina să fie eficientă, altfel veți pierde timpul în gropi la realimentare. "