Ferrari 2014 engine4

Στο δεύτερο μέρος των τεχνικών άρθρων, για τους κανονισμούς της Formula 1 για το 2014, θα ασχοληθούμε με το κύριο τμήμα του μονοθεσίου. Με τις εξωτερικές αλλαγές να “παχαίνουν” οπτικά τα μονοθέσια, κυρίως λόγω της αυξημένης ανάγκης ψύξης των power units και τις αεροδυναμικές αλλαγές να μην έχουν κάτι το επαναστατικό, θα επικεντρωθούμε κυρίως στην μεγάλη αλλαγή του 2014, τους κινητήρες.


Το σύστημα ανάρτησης των μονοθεσίων είναι ένα ακόμα τμήμα που δεν είχε αλλαγές στους κανόνες, αφού θα δούμε τα ίδια συστήματα push-rod (κυρίως) ή pull-rod, με σχεδόν όλες τις ομάδες να εξελίσσουν το σύστημα FRIC, που είδαμε να επανέρχεται στην F1 από την Mercedes και την Lotus. Κρατώ μια μικρή επιφύλαξη για τις πρόσφατες φήμες που αφορούν την McLaren, οι οποίες την δείχνουν  να πειραματίζεται ενόψει της συνεργασίας της με την Honda. Στο κάτω κάτω οι κανόνες αναφέρουν πως οι βάσεις των νέων κινητήρων πρέπει να είναι σε συγκεκριμένα σημεία, ώστε να είναι ευκολότερο για τις ομάδες να αλλάζουν προμηθευτή κινητήρων.

Ferrari 2014 Engine
Η διάταξη των MGU στη νέα Ferrari

 

Παρόλο που οι περισσότεροι μιλάμε για κινητήρες το 2014, η ΜΕΚ (μηχανή εσωτερικής καύσης) είναι μόνο ένα από τα εξαρτήματα που θα παράγουν την ενέργεια κίνησης των μονοθεσίων. Οι βασικότερες αλλαγές είναι πάνω-κάτω γνωστές, αλλά είμαι αναγκασμένος να τις επαναλάβω: V6 turbo, 1600cc, περιορισμός στροφών στις 15.000rpm και περιορισμός τροφοδοσίας καυσίμου στα 100kg/h. Σε αυτόν τον κινητήρα έρχονται να προστεθούν τα ERS, MGU-K και MGU-H, για να δημιουργηθεί τελικά το σύνολο power unit, ελάχιστου βάρους 145kg.

Το ERS είναι ουσιαστικά το νέο KERS, που μεταονομάστηκε γιατί δεν θα εκμεταλλεύεται μόνο την κινητική ενέργεια (Kinetic Energy Recovery System). Τι είναι όμως τα MGU-K και MGU-H; Από τα αρχικά και μόνο μπορείτε να καταλάβετε: Motor Generator Unit-Heat και Motor Generator Unit-Kinetic. Τι; Δεν καταλάβατε; Πάμε να τα δούμε αναλυτικά.

MGU-K Magneti Marelli
Η MGU-K της Magneti Marelli με την ECU της

 

Οι MGU είναι γεννήτριες ηλεκτρικού ρεύματος και ταυτόχρονα ηλεκτροκινητήρες, παράγουν ουσιαστικά ρεύμα, το οποίο (κάποιο από αυτό) θα αποθηκεύεται στις μπαταρίες του μονοθεσίου και θα δίνει βοήθεια, πχ. έξτρα ιπποδύναμη στους οδηγούς. Η MGU-K είναι συνδεδεμένη με τον κινητήρα, όπως ήταν περίπου το KERS και μαζεύει ενέργεια με τον ίδιο τρόπο. Η MGU-H είναι συνδεδεμένη με το turbo και εκμεταλλεύεται την περισσευούμενη πίεση του υπερπληρωτή για να μαζεύει ενέργεια, οπότε μην περιμένετε wastegate ή turbo-lag, όλα πλέον θα ανακυκλώνονται στην F1 και όλα θα χρησιμοποιούνται για την άμεση απόκριση του γκαζιού.

Η FIA, προσπαθώντας να περιορίσει την ελευθερία των ομάδων, εκτός του περιορισμού στις στροφές του κινητήρα, έχει βάλει και περιορισμό στις στροφές των MGU. Έτσι η MGU-K θα είναι περιορισμένη στις 50.000rpm και η MGU-H στις 125.000rpm. Ο τρόπος όμως με τον οποίο θα γίνεται η κυκλοφορία της ενέργειας, παρότι αρκετά πολύπλοκος, αφήνει αρκετή ελευθερία στις ομάδες για πειραματισμό. Βαθιά ανάσα και πάμε…

Η MGU-K μπορεί να φορτίσει τις μπαταρίες, εν συντομία ES (Energy Store) με μέγιστη ενέργεια 2MJ/γύρο αγώνα, αντιθέτως μπορεί να λάβει μέχρι 4MJ/γύρο. Ταυτόχρονα μπορεί να μεταφέρει μέχρι 120kW στον κινητήρα (το KERS έδινε μέχρι 60kW) και μπορεί να ανταλλάξει ενέργεια με την MGU-H, δίχως όρια. Η MGU-H θα μπορεί να παράγει όση ενέργεια θέλει και να περιστρέφει όσο γρήγορα θέλει τον υπερπληρωτή, μέχρι το ανώτατο όριο στροφών του.

2014 power unit management
Διαχείριση Ενέργειας Power Unit 2014

 

Η MGU-H βάση κανονισμών, μπορεί να αποσυμπλέκεται από το turbo. Αυτό σημαίνει πως ο κάθε κατασκευαστής θα πρέπει να υπολογίσει τον τρόπο χρήσης της MGU-H, καθώς δευτερεύοντα μέρη που έπαιρναν κίνηση μηχανικά από τον κινητήρα, τα προηγούμενα χρόνια, τώρα θα μπορούν να κινούνται από αυτήν (αντλία υγρού ψύξης, λαδιού, καυσίμου κ.α). Αντιθέτως, η MGU-K είναι μόνιμα συνδεδεμένη στον κινητήρα και παράγοντας πολύ μεγαλύτερη ενέργεια, απ’ ότι τα προηγούμενα χρόνια, θα προσφέρει βοήθεια και στο φρενάρισμα του μονοθεσίου, ελέγχοντας τον τρόπο πέδησης του πίσω άξονα (περισσότερες λεπτομέρειες για αυτό στο 3o μέρος). Μικρή λεπτομέρεια στους κανονισμούς, η MGU-K δεν θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εκκίνηση, αν το μονοθέσιο δεν έχει φτάσει τα 100km/h και δεν θα υπάρχει πλέον κουμπί KERS boost στο τιμόνι. Όλα θα είναι προ-ρυθμισμένα, με τον οδηγό να επιλέγει απλά το καταλληλότερο πρόγραμμα.

MGU-H Magneti Marelli
H MGU-H της Magneti Marelli και η συνδεσμολογία της

 

Ας επιστρέψουμε λίγο στην κατανάλωση. Εκτός της περιορισμένης τροφοδοσίας στα 100kg/h, δεν θα πρέπει να ξεχάσουμε πως τα μονοθέσια θα πρέπει να συμπληρώσουν τον αγώνα με σύνολο 100kg. Για να καταλάβουμε λίγο τις διαφορές, ένας V8 της Formula 1 χρειαζόταν περίπου 150-160kg για να συμπληρώσει ένα GP και έκαιγε περίπου 160kg/h καυσίμου, στο τέλος των μεγάλων ευθειών. Αυτό σημαίνει πως το “save fuel” που ακούγαμε περιστασιακά στους αγώνες, θα ακούγεται πολύ περισσότερο από το νέο πρωτάθλημα.

Με ποιό τρόπο θα μειωθεί όμως η κατανάλωση; Εκτός των συστημάτων ανάκτησης ενέργειας, η FIA παίζει τον πρώτο ρόλο οριοθετώντας τους κανόνες και στις MEK, απαγορεύοντας την μέγιστη ροή καυσίμου μέχρι τις 10.500rpm, αλλά επιτρέποντας τον άμεσο ψεκασμό. Ένα μπεκ, με μέγιστη πίεση τα 500bar, 2 βαλβίδες εισαγωγής, 2 εξαγωγής, ένα μπουζί, ανά κύλινδρο όλα αυτά και κόψτε το λαιμό σας. Αυτό κι έκαναν, με την Mercedes να βάζει (κατά πάση πιθανότητα) την Bosch στο παιχνίδι και την Magneti Marelli να χάνει το μονοπώλιο. Καθ’ όλη τη διάρκεια του αγώνα, η FIA θα λαμβάνει πληροφορίες για την τροφοδοσία, την θερμοκρασία και την πίεση των καυσίμων στα μπεκ.

Τι σημαίνουν όμως 500bar στο μπεκ ψεκασμού; Σκέψου πως μέχρι στιγμής τα μπεκ καυσίμου που χρησιμοποιούσαν οι ομάδες δεν ξεπερνούσαν τα 120bar, σκέψου πως οι οδηγοί θα έχουν 5 αντί για 8 κινητήρες διαθέσιμους για να ολοκληρώσουν το πρωτάθλημα και σκέψου τα λόγια μου, όποτε θα βλέπεις άσπρο καπνό να βγαίνει από τα μονοθέσια: mada mada dane.

Οδηγοί θα χάνουν 10 θέσεις στην εκκίνηση για πλάκα, αφού οι τιμωρίες πλέον αφορούν τα power unit και όχι τους κινητήρες. Αλλαγή MGU-K: 10 θέσεις, turbo: 10 θέσεις, ES: 10 θέσεις κτλ. 5 θέσεις σε περίπτωση που έχεις ήδη αλλάξει ένα εξάρτημα και θέλεις και δεύτερο bonus, εκκίνηση από τα pit σε περίπτωση που αλλάξεις ολόκληρο power unit. Τί; Έκανες άσχημο κατατακτήριο γύρο και ξεκινάς 18ος οπότε θέλεις να αλλάξεις κινητήρα; 4 θέσεις τώρα και 6 στο επόμενο GP, για το μαγικό σύνολο των 10 θέσεων ποινής.

Turbo 2014 Renault Formula 1
Power Unit Renault 2014

 

Επιστροφή όμως στο κεντρικό τμήμα του μονοθεσίου. Αναφέραμε το turbo, τις MGU, τον κινητήρα και την αλληλεπίδραση αυτών, δεν αναφέραμε όμως τις μπαταρίες. Η ES θα έχει βάρος από 20 έως 25kg και η διαφορά ανάμεσα στην μέγιστη και την ελάχιστη φόρτισή της θα είναι 4MJ, όσα δηλαδή θα μπορεί να τροφοδοτήσει και στην MGU-K. Αν αναλογιστεί κανείς ότι το KERS παρήγαγε το ένα δέκατο της ενέργειας, τότε μπορεί να καταλάβει πόσο μεγαλύτερος θα είναι και ο ηλεκτρικός συσσωρευτής. Βάση κανόνων η μπαταρία θα πρέπει να είναι σύσσωμη και τοποθετημένη κάτω από το δοχείο καυσίμου, οπότε λύσεις σαν της Red Bull, που χώριζε τις μπαταρίες αμφότερα του κιβωτίου, πλέον απαγορεύονται.

Το κιβώτιο θα διαθέτει 8 σχέσεις από την νέα χρονιά, με την πρώτη σχέση να χρησιμοποιείται σπανιότερα στον αγώνα (κατά πάσα πιθανότητα μόνο στην εκκίνηση και στην έξοδο από τα pit), αφού η αυξημένη ροπή των turbo κινητήρων θα καθιστά την χρήση της απαγορευτική για την μακροζωία των ελαστικών. Οι σχέσεις των κιβωτίων θα είναι ίδιες για όλα τα GP και σε περίπτωση που αλλαχτούν, μία και μόνο μία φορά για το 2014, οι νέες σχέσεις πρέπει να παραμείνουν έτσι μέχρι το τέλος του πρωταθλήματος. Πόσους αγώνες θα πρέπει να αντέχει το κιβώτιο; 6, αλλά αλλαγές θα επιτρέπονται σε κάποια εξαρτήματα του κιβωτίου σε περίπτωση ζημίας, από ατύχημα για παράδειγμα. Για το 2014 και μόνο και για 5 περιπτώσεις ανά μονοθέσιο, οι αλλαγές θα μπορούν να γίνουν και δίχως να υπάρχει απόδειξη φυσικής ζημίας.

Side Power Unit
Πλαϊνή σύγκριση μονοθεσίων 2013-2014

 

Μεγάλη οπτική και ηχητική διαφορά στα μονοθέσια του 2014 θα έχει και επανατοποθέτηση της εξόδου καυσαερίων. Το τελικό τμήμα της εξάτμισης θα πρέπει να είναι εντός 10cm από την κεντρική γραμμή διαμήκους διχοτόμησης του μονοθεσίου και θα πρέπει να είναι τοποθετημένη είτε οριζόντια ή με μικρή κλίση προς τα επάνω (έως 5°). Απλώς για αναφορά, η διάμετρος του ορατού τμήματος της εξάτμισης θα είναι μεταξύ 98mm και 134mm.

Άλλες μικρές, αεροδυναμικές αλλαγές θα προκύψουν σίγουρα στα πλαϊνά των μονοθεσίων, καθώς η κατά περίπου 33% αυξημένη ανάγκη ψύξης των power unit θα μεγαλώσει τις εισαγωγές αέρα, αμφότερα του οδηγού. Ίσως η Ferrari διατηρήσει τα πλαϊνά αεροδυναμικά βοηθήματα που είδαμε να χρησιμοποιεί στην Βραζιλία (sidepod airflow conditioners), ίσως οι υπόλοιπες ομάδες δοκιμάσουν την τοποθέτηση του επαναστατικού (μάλλον εύκαμπτου) T-tray της Red Bull, ίσως να δούμε και διαφορετικούς τρόπους τοποθέτησης των ψυγείων, όπως είχε η Sauber, όλα αυτά όμως είναι απλά θεωρίες.

Ελπίζω να μην κούρασα πολύ, καθώς ήταν το δυσκολότερο σε ανάγνωση τεχνικό άρθρο. Συνέχεια και ολοκλήρωση στο 3ο και τελευταίο μέρος.

[Photos, Designs Copyrights: Marcos Smirkoff, Scuderia Ferrari, Renault F1 Team, FIA, Magneti Marelli]