Ο νέος Renault V6 turbo είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα για τη νέα γενιά κινητήρων της Φόρμουλα 1, που με βάση τους νέους κανονισμούς της FIA το 2014 θα μπει σε μία νέα εποχή. Κι αυτό γιατί οι κινητήρες θα πρέπει να είναι V6 και η χωρητικότητά τους να μην ξεπερνά τα 1.600 κυβικά, ενώ από την άλλη θα επιτρέπεται τόσο η υπερπλήρωση (turbo) όσο και η ηλεκτρική υποβοήθησή τους. Downsizing και υβριδική τεχνολογία λοιπόν και στη Φόρμουλα 1, ενώ ο κινητήρας της Renault, χαρακτηριστικός εκπρόσωπος της νέας τάξης πραγμάτων, έχει δύο ηλεκτροκινητήρες που τροφοδοτούνται με (ηλεκτρική) ενέργεια από το σύστημα ανάκτησης.
Από κει και πέρα και σύμφωνα με τις προδιαγραφές FIA 2014:
H ποσότητα καυσίμου στη διάρκεια του αγώνα έχει μειωθεί στα maximum 140 λίτρα, όποτε τα συστήματα θερμικής διαχείρισης θα παίζουν ακόμα πιο σημαντικό ρόλο.
Η ροή καυσίμου έχει μειωθεί, με μέγιστη τιμή τα 140 λίτρα/ ώρα, κάτι που σημαίνει πως τα μονοθέσια θα πρέπει να είναι όσο πιο γρήγορα γίνεται με συγκεκριμένη ποσότητα καυσίμου.
Η παραγόμενη ποσότητα ανακτώμενης ενέργειας σε κάθε γύρο είναι μικρότερη, ενώ μικρότερη θα είναι και η ποσότητα που αποθηκεύεται.
Προκειμένου να μειωθεί το κόστος το 2014 κάθε οδηγός θα μπορεί να χρησιμοποιήσει μέχρι 5 κινητήρες και 4 το 2015. Σήμερα το όριο είναι 8.
Πρωταρχικός στόχος όλων των παραπάνω είναι η μείωση της κατανάλωσης, που μπορεί να επιτευχθεί από το downsizing ψαλιδίζοντας δύο κυλίνδρους και μειώνοντας τον κυβισμό από τα 2.400 στα 1.600 κυβικά. Η εξοικονόμηση καυσίμου έτσι είναι της τάξης του 40% max, με την ισχύ να παραμένει στα σημερινά επίπεδα των περίπου 750 ίππων. Από αυτούς ο V6 με τη βοήθεια turbo single stage και όριο τις 15.000 σ.α.λ εξασφαλίζει περίπου τους 550, ενώ οι υπόλοιποι ίπποι προέρχονται από ηλεκτρικά μέσα.
Αναβαθμισμένο είναι το σύστημα ανάκτησης ενέργειας (Energy Recovery System, ERS) κατά το φρενάρισμα, χρησιμοποιώντας τόσο την κινητική ενέργεια (ERS-K) όσο και τη θερμότητα των καυσαερίων (ERS-H). Όσον αφορά το ERS-K, ένας ηλεκτροκινητήρας- γεννήτρια βρίσκεται συνδεδεμένος με το στροφαλοφόρο. Όταν λειτουργεί ως γεννήτρια μπορεί να παράγει μέχρι 2 MJ (Mega Joule), ενώ ως ηλεκτροκινητήρας μπορεί να δώσει 4 MJ ανά γύρο, που ισοδυναμούν με περίπου 34 δευτερόλεπτα χρήσης ανά γύρο -σαφώς περισσότερα δηλαδή σε σε σχέση με τα μόλις 6,5 δεύτερα του τωρινού KERS. Από πλευράς ισχύος μπορεί να προσφέρει 120 kW, δηλαδή περισσότερους από 160 ίππους.
Καταλήγοντας η μεγάλη πρόκληση για τους μηχανικούς είναι η απόδοση του κινητήρα βελτιώνοντας τα θερμοδυναμικά του χαρακτηριστικά. Αυτό επιτυγχάνεται με την υπερτροφοδότηση σε συνδυασμό με τον άμεσο ψεκασμό αλλά και την εκμετάλλευση της θερμότητας των καυσαερίων. Χαρακτηριστικά η ενέργεια που περιέχεται στα καυσαέρια ισοδυναμεί περίπου με το 55% της ενέργειας που προέρχεται από το καύσιμο(!).
Πρόκειται για μια τεράστια απώλεια, την οποία εκμεταλλεύεται και ανακτά ο ηλεκτροκινητήρας/ γεννήτρια που βρίσκεται στο turbo -δεν υπάρχουν περισσότερες λεπτομέρειες- ενώ μία ακόμη πρόκληση είναι η υπερνίκηση του turbo lag, της αδράνειας του υπερσυμπιεστή δηλαδή, μετά από περίοδο επιβράδυνσης.
Γιάννης Σκουφής
Με τη συνεργασία του www.caroto.gr
{gallery}photos/33/NEWS/RENAULT-F1{/gallery}
