| Tajemství chlazení motoru |
|||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
| vydal:
Ladislav Lála počet komentářů:
0 |
|||||||||||||||||||||||||||
| |
|||||||||||||||||||||||||||
|
V kalendáři formule 1 pro tento rok figurují i destinace, jako například Malajsie a Bahrajn, kde můžeme očekávat vyšší teploty. Klimatické podmínky samozřejmě výrazně ovlivňují chování vozu na trati. Vysoké teploty v místě konání Grand Prix však představují výzvu i z pohledu chlazení motoru.
Jak tedy týmy přistupují k výzvě v podobě nepřehřátí motoru i za nesnesitelného horka?
Šéfkonstruktér Renaultu Pat Symonds k tomu uvádí:
'Základní charakteristikou Malajské Grand Prix je spalují vedro. Zatímco v Melbourne panují teploty srovnatelné s létem v Evropě, po příjezdu do Sepangu můžete očekávat o deset stupňů více. To vyžaduje opatrné plánování, aby se zajistil správný poměr mezi spolehlivostí a aerodynamickým výkonem.
Požadavek na chlazení je důsledkem neefektivity principu motoru s vnitřním spalováním. Dokonce i velmi vyspělý motor pohánějící monopost formule 1 lze považovat za neefektivní ve smyslu přeměny energie vzniklé spalováním směsi benzínu a vzduchu na sílu pohánějící zadní kola. Tento parametr se nazývá tepelná účinnost a pohybuje se obvykle okolo třiceti procent. Pokud tedy typický motor formule 1 dává na dynamometru něco pod 650 kW, což je asi 850 koňských sil, dochází ke ztrátě zhruba 1500 kW, nebo také 2000 koní.
Kam tato energie mizí? Část se přemění na jedinečný / libozvučný / hlasitý / uši drásající (nehodící se škrtněte) zvuk, tak typický pro formuli 1. Podstatně větší díl se však přemění na teplo, které musí být nějakým způsobem odvedeno. Přes olej se například rozptyluje asi 120 kW, vodní chlazení se stará přibližně o 160 kW. Převodovka a její neefektivita mají na svědomí zhruba 15 kW tepelné energie, hydraulika pak ´jen´ asi 3 kW. Zhruba třicet čtyři procent tepla opouští vůz v podobě výfukových plynů.
Energetické ztráty představují nemalou výzvu v momentě, kdy je třeba přistoupit ke kontrole teplot. Zatímco tepelné výměníky závodních aut jsou velmi účinné, jejich schopnost ochlazovat motor je dána prouděním vzduchu. V podstatě jde o to, kolik vzduchu může protéci přes chladič. Rychlost sání vzduchu je v tomto ohledu velmi důležitým parametrem.
Rychlost proudění nasávaného vzduchu se pohybuje okolo deseti až patnácti procent rychlosti vozu. To znamená, že i pokud monopost jede přes tři sta kilometrů za hodinu je vzduch nasáván pouze rychlostí třicet až třicet pět kilometrů za hodinu.
Teplota oleje a vody se navíc mění v návaznosti na dalších kritériích. Teplota vody je funkcí průměrného výkonu používaného během jízdy. Teplota oleje je, orientačně, rovněž funkcí výkonu, avšak současně i průměrného počtu otáček motoru.
Pokud bereme v úvahu složitost chladícího systému, je třeba hledat hodně dobrý důvod pro to, aby se chlazení nestalo prioritou. Tím důvodem je… aerodynamika. Je třeba nalézt ten správný poměr mezi chlazením a aerodynamickou charakteristikou. Množství vzduchu směřovaného k chladičům snižuje celkovou aerodynamickou účinnost. Rozdíl mezi nastavením maximálního a minimálního chlazení činí zhruba pět procent přítlačné síly. Řečí času to na jedno kolo představuje zhruba čtyři desetiny sekundy.
Proudění vzduchu je řízeno různým nastavením sání chladiče. R24 umožňuje nastavit třináct různých konfigurací, které umožňují reagovat na nejrůznější situace. Konkrétní nastavení se odvíjí od okolní teploty, faktorů daných okruhem (například kolík procent se jede na plný plyn) a teplotními mezemi motoru.
V případě oleje lze počítat s teplotami přes sto stupňů celsia. Tlak vody by neměl překročit 3,75 atmosféry. Varný bod se tak posouvá někam ke sto dvaceti stupňům. Tyto maximální teplotní meze umožňují omezit přísun vzduchu pro účely chlazení a tím i zlepšení aerodynamického výkonu. Vše je však ještě o něco složitější. V případě teploty vody každých pět stupňů navíc umožňuje zmenšit otvor sání. Tím se však zase snižuje výkon motoru o více než jednu koňskou sílu.
Důležitost aerodynamiky v moderní formuli 1 znamená, že jsou věnovány značné kapacity právě na vývoj systémů chlazení. S tím souvisí i množství času stráveného v aerodynamických tunelech. Vývoj v této oblasti je v posledních letech opravdu extrémní. Ztráta způsobená poklesem teplot provozních náplní o deset stupňů poklesla za poslední čtyři roky o osmdesát procent.'
Zdroj: Sportnetwork Komentáře ke článku
| |||||||||||||||||||||||||||
Reklama
