Brændstof brugt i Formel 1

Brændstof brugt i Formel 1

Brændstofregler i Formel 1

Formel 1-brændstofbestemmelserne er strenge. De kontrollerer formuleringen ved at begrænse indholdet af kulbrinter, der indgår i det endelige produkt. En F1-bil skal køre på brændstof, der minder meget om den blyfri super ved pumpen og overholder drakoniske restriktioner: bortset fra ét point – oktantallet er ikke begrænset . På trods af en tilsyneladende stringens er der således et manøvrerum, som giver forskerne mulighed for at gøre en forskel. Hvis ingredienserne, der udgør F1-brændstoffet, er reguleret og deres proportioner kontrolleret, er opskriften næsten gratis.

Optimering af brændstofindsprøjtning

De nye kraftenheder har direkte indsprøjtning, så brændstoffet sprøjtes direkte ind i forbrændingskammer som i en moderne dieselmotor: maksimale omdrejninger er begrænset til 15.000 o/min. . I virkeligheden pålægger kombinationen mellem søgningen efter pålidelighed, brændstofflowgrænsen og måden, den magre blanding fungerer på (En mager blanding defineres ved en luft/brændstof-ration højere end 14,7, svarende til støkiometri af et benzinbrændstof) et arbejdsomdrejningstal. bånd på omkring 11.000 rpm. På grund af direkte indsprøjtning bør denne nye kraftenhed ikke desto mindre tilføres et brændstof, der fordamper meget hurtigt. Indsprøjtningen udløses under kompressionsfasen lige før tændingen og denkraftslag. Det styres elektronisk for at være lige så hurtigt, som det er nøjagtigt. Højtryksindsprøjtningen favoriserer fordampning, mens sprayen af ​​benzin går i friske gasser, og fordampningen kan også forbedres af brændstoffets kvalitet . Sprayene skal være meget korte for at fordampe hurtigt uden at væde overfladen af ​​stemplerne eller cylinderbøsningerne for meget. Tidligere tog indirekte indsprøjtning over ventilen længere tid, og temperaturen og trykket var mindre kritiske.

Stabilisering af forbrændingen

At køre en elektrisk motor på turboladerens aksel ved hjælp af udstødningsgasserne for at generere elektricitet er en innovativ teknologi til at høste energi. Det er dog kun effektivt, når det kan passere den største mængde gas ved højest mulig hastighed over turboens varme turbine placeret i strømmen af ​​udstødningsgasserne . For at gøre det er det nødvendigt at lave benzinen motoren fungerer som en diesel med et betydeligt overskud af luft, hvilket skaber en meget mager brændstof/luftblanding. Ud over hurtig tænding er det nødvendigt at formulere et brændstof, der giver stabil forbrænding under magre blandingsforhold. Den skal også sikre afkølingen og opførselen af ​​brændstofpumperne, inklusive fødepumpen i brændstoftanken, som hæver trykket med nogle få bar og føder højtrykspumpen, der genererer indsprøjtningstrykket.

Begrænser bankning

Brændstoffets rolle kan opsummeres med nogle få ord. For at frigøre kraften skal den brænde meget hurtigt og skal derfor fordampes meget hurtigt på en homogen måde. Efter antændelse skal flammens udbredelse være næsten øjeblikkelig uden at generere banke. Turbomotorer er særligt tilbøjelige til dette fænomen, da de har en højere termisk og trykbelastning end normalt aspirerede motorer.



Bankning er ukontrolleret forbrænding, der forårsager eksplosioner, som breder sig med høj hastighed i forbrændingskammeret. Dette eksplosive fænomen producerer højhastighedstrykbølger, der hopper af væggene og forårsager svingninger med stor amplitude i trykket. Konsekvenserne er: skarpe lyde, ødelæggelse af den indre dynamik af gasser i forbrændingskammeret og varmeoverførsel mellem de brændte gasser og metallet. Således kan et stempel på få sekunder blive hullet eller ødelagt ved sammensmeltning. Brændstofkvaliteten spiller en vigtig rolle i bankebegrænsningen, og et højere oktantal vil forsinke fremkomsten af ​​banke .

Ingredienser af ikke-fossil oprindelse

Siden 2008 har loven pålagt ingredienser af ikke-fossil oprindelse i brændstoffer - biobrændstofferne. Et af de grundlæggende elementer i opskriften er forpligtelsen til at inkorporere 5,75 procent (i masse) af vedvarende ingredienser i brændstofferne. Disse ikke-fossile molekyler kan indeholde ilt samt ethanol og kulbrinter opnået ved nedbrydning af bakterier af vegetabilsk affald, som ikke er en del af fødevareforbrugskæden. De er anden generation eller vedvarende biobrændstoffer. NB: Den ilt, der nogle gange findes i disse bio-ingredienser, begrænser brændværdien; deraf den energi, der er til rådighed i brændstoffet, men det giver ingredienser som alkohol, der giver et højt oktantal . Det er afgørende at analysere forbrændingen for at finde det bedste kompromis på turbomotoren mellem pålidelighed fra den høje oktan og den maksimale tilgængelige effekt.

Tilsætningsstoffer

Additiver er afgørende for motorens pålidelighed, både for at undgå fejl og også det progressive tab af kraft i løbet af dens levetid. Brændstoftilsætningsstoffer vil tillade reducere friktionen på ringene, forhindre aflejringer på stemplets kroner og de varme områder af motoren, smør højtryksbenzinpumperne og forhindre indsprøjtningsdyserne i at spæne . Disse aktive molekyler har forskellige egenskaber: rengøring, antikorrosion, antioxidation, reduktion af emulsion med luften, modifikation af friktionerne, forbedring af forbrændingen og oktantallet.

Det endelige resultat

Det er et brændstof, der består af snesevis af ingredienser, der er specielt formuleret til Renault Energy 2014-F1-motorenheden, der garanterer optimeret ydeevne. Den V6 turboladede Renault-motor forsynes med en blyfri superbenzin med et højt oktantal (anti-detonationsegenskaber og effektforøgelse), forbedret forbrændingsstabilitet (antibank) og et højt energiindhold.Hver gang formuleringen ændres, kræves en ny validering. Homologeringsprocessen tager normalt tre til fire uger.

Udviklingen af ​​Formel 1-brændstoffer

Adskillige udviklinger af F1-brændstoffer testes hver sæson. Når den optimale formulering er blevet valgt og valideret af Renault Sport F1, homologerer Total produktet med FIA (Fédération Internationale de l'Automobile). Det er brændstoffets fødselsattest. Omkring ti liter sendes til Føderationens laboratorium i Storbritannien for at modtage lovgivers godkendelse. Analysen af ​​denne prøve ved gaskromatografi giver den genetiske kode for brændstoffet, som vil tjene som reference indtil homologeringen af ​​den næste batch. Endnu en tønde på 25 liter sendes til en af ​​FIA’s serviceudbydere til kalibrering af bilernes brændstofflowmåler. Hver gang formuleringen ændres, kræves en ny validering. Homologeringsprocessen tager normalt tre til fire uger .

Analyse af overensstemmelse ved grand prix

FIA tager brændstofprøver på tilfældig basis under løbsweekender og tager også en prøve fra bilerne af kørerne, der slutter i top 3, en anden måde at sige, at Total fuels har gennemgået det højeste antal kontroller i løbet af de seneste par sæsoner! Adskillige parametre kan ændre et brændstof sammenlignet med dets homologerede indhold: et opløsningsmiddel, der stadig er til stede efter rengøring af brændstofpumpen eller brændstoftanken og fordampning af de letteste molekyler, hvis en bil har kørt med en lav brændstofbelastning. Ændringen af ​​formuleringen sammenlignet med dens reference kan føre til diskvalifikation af en kører eller hans hold. For at sikre, at det anvendte brændstof altid overholder den registrerede genetiske kode, bringer Total en kromatograf til kredsløbene. Denne maskine, der bruges til kontrol, kan identificere de molekyler, der er til stede i brændstoffet på daglig basis.

Kilde: i alt

Romains mening:

Det ser ud til, at begrænsningerne er meget højere på brændstofferne i år med 2014 V6-motorer. Hvor mange forskellige formler tror du, Total har lavet, før de nåede et tilfredsstillende resultat for holdene? Tror du, at vi vil se motorhavarier under 2014's løb eller forsøg på grund af knock-fænomener?