Mercedes GP - Quando l'efficienza è confrontata

I due piloti MercedesGP Nico Rosberg e Lewis Hamilton stanno attualmente guidando i loro successi in casa in serie in serie. Anche se, come Lewis Hamilton, devi partire dai box dopo il campo in Ungheria oggi, finisci sul tappeto.

Una visita al cuore del team di Formula 1 chiarirà quali fattori hanno portato al successo quest'anno.

L'efficienza è la nuova prestazione

L'attuale superiorità del team MercedesGP ha una ragione.

I prati intorno a Oxford sono verdi, per una volta non piove, c'è silenzio e tranquillità. I turisti stanno inondando il cuore dell'Oxfordshire e alcuni probabilmente stanno tornando a casa completamente ignari del trambusto high-tech che circonda Oxford. Qui, molto vicino al nord-ovest di Londra e nelle immediate vicinanze della “Home of British Motorracing”, circa 1.300 dipendenti lavorano per il successo delle Frecce d'Argento. 700 lavorano direttamente a Brackley, una cittadina tra Silverstone e Oxford, mentre altri 500 dipendenti lavorano nella vicina sede di Brixworth e sono responsabili del pulsante e palpitante cuore benzina della Silver Arrow.
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"C'è un processo sottile nello scambio di tecnologie tra il team di F1 e la produzione in serie"

Paddy Lowe | Responsabile della tecnologia Mercedes-Benz

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L'ingresso nella classe regina come team di fabbrica

Nel 2010, la Mercedes è entrata nella classe regina del motorsport come squadra ufficiale e dal 2014 la Formula 1 ha regolamenti completamente nuovi. Dal 2009 c'è stata una nuova direzione di sviluppo. Le massime prestazioni sono diventate “massima efficienza”. Senza la massima efficienza, un tempo sul giro minimo non vale più nulla. Era la fine dello “sperpero di carburante”.

Da quel momento in cui è stato deciso il massiccio cambiamento delle regole, a Brixworth si è lavorato sulla nuova "unità di potenza". Perché un insieme di regole in cui l'efficienza viene prima delle massime prestazioni trasforma il semplice motore a combustione in un complesso “propulsore” con nuovi standard in termini di efficienza. Per la prima volta, gli ingegneri hanno dovuto affrontare una sfida mai vista prima nel motorsport: c'era un limite alla quantità di benzina bruciata. 100 chilogrammi di carburante da corsa, più non sono più consentiti, eppure dopo questo limite sulla quantità di carburante, che è quasi dimezzato, deve essere raggiunta la stessa velocità di corsa. Fino ad ora ti era permesso inseguire ciò che era possibile attraverso i cilindri e i tubi di scarico, ma ora la vittoria in gara riguarda la massima efficienza. Oltre al volume totale, è stata limitata anche la quantità massima di flusso di carburante. Anche qui il limite è di 100 chilogrammi l'ora. Il segreto dei tempi sul giro più veloci risiede nell'efficienza dell'intera trasmissione.
I regolamenti prevedono un motore V1.6 turbo da 6 litri, dotato di una tecnologia intelligente per il recupero di energia.

MGU-K / MGU-H

La Formula 2013 stava già guidando nel 1 con un sistema chiamato KERS. L'effetto era simile alla tecnologia dei moderni veicoli ibridi. Non appena il conducente rilascia l'acceleratore e i freni, i motori elettrici nella trasmissione funzionano come dinamo e convertono l'energia cinetica superflua in energia elettrica. Non appena viene richiesta la potenza, i motori elettrici supportano la spinta con il succo delle batterie precedentemente alimentate. Per il nuovo sistema nel 2014, la struttura tecnologica è stata ampliata di un componente. Ora viene prelevata ulteriore energia dal sistema di scarico del motore. E sebbene tutto sia effettivamente prescritto in Formula 1, l'energia massima che può essere recuperata dal flusso di gas di scarico non è prescritta.

Centrale termica

Circa la metà dell'energia viene convertita in calore in un motore a combustione, il che non era così importante per i motori da corsa perché hai semplicemente bruciato più carburante, nessuno era interessato al consumo, in Formula 1 del 2014 devi ottenere la massima energia dal Carburante scremato. Quando un motore sviluppa circa 500 CV, rimane quasi la stessa potenza sotto forma di gas di scarico caldi. Quindi il segreto è ottenere la massima potenza da ogni goccia di carburante. Con un turbo V600 da 6 CV, c'è quindi una certa potenza sotto forma del getto di scarico precedentemente inutilizzato.

Oltre al motore elettrico (MGU-K = Motor-Generator-Unit-Kinetic), l'unità MGU-H (Motor-Generator-Unit-Heat) si trova nel turbocompressore.Questo componente è costituito da un motore elettrico il cui albero ha la ruota della turbina nel sistema di scarico e la ruota del compressore in Powertrain si connette. Questo MGU-H può convertire l'energia del turbocompressore (velocità) in elettricità, nonché aumentare la velocità del turbo funzionando come un motore elettrico e quindi bypassare il ritardo del turbo come un turbocompressore elettrico. Il complesso controllo di questa unità consente un turbo assistito elettricamente.

Oltre al complesso sistema di recupero dell'energia e alimentazione a batteria per il turbocompressore e il motore elettrico della trasmissione (MGU-K), l'attrito interno del motore è stato ridotto di circa il 35%.

Chiunque pensi che tutto questo sia sviluppato nelle corse e possa trovare la sua strada nella produzione in serie. L'errore Perché proprio sotto la parola chiave "attrito" è stato intrapreso il percorso inverso nel team MercedesGP. Quando si è trattato di ridurre ulteriormente l'attrito del motore V6, il 40% dell'attrito interno del motore si verifica direttamente tra il pistone e il blocco e ha aiutato una chiamata al dipartimento di sviluppo del motore a Untertürkheim.

NANOSLIDE

Mercedes-Benz ha sviluppato un processo con il quale le piste dei blocchi motore in alluminio sono dotate di un rivestimento in ferro per utilizzare l'alluminio non solo per le piste critiche per la temperatura, ma anche per ridurre al minimo l'attrito interno del motore. A tale scopo, i motori vengono puliti con una lancia d'acqua rotante e una pressione dell'acqua di 3.000 bar, seguita da uno spray termico in ferro fuso. Questo processo è stato utilizzato per la prima volta nel 2006 sui motori V8 dei modelli AMG. Dal 2013 ne vengono trattati i motori V6 benzina (M276) e diesel (OM642) e dal 2014 anche i motori Formula 1. Una prova evidente del trasferimento tecnologico, tuttavia, non, come ci si aspetterebbe, dalla Formula 1 alla produzione in serie, ma dalla città sveva di Untertürkheim allo stabilimento di motori inglese di Brixworth. Questo è ciò che Paddy Lowe intendeva con sottigliezza. A volte sono i dettagli.

Ma di solito le tecniche di Formula 1 non possono essere semplicemente rimosse dall'auto da corsa e incorporate in un'auto di produzione. È quindi anche affascinante che i blocchi motore V6 per la Formula 1 a Untertürkheim siano sulla stessa linea dei motori della serie quando ricevono il trattamento NANOSLIDE. Ce n'erano già 100 quest'anno e gli ultimi motori di questa stagione sono stati rivestiti solo di recente.

S500 Ibrida plug-in

La massima efficienza è ora prescritta in Formula 1 dai regolamenti. Nella serie, rimane uno dei numerosi obiettivi di sviluppo. Quando l'S500 Plug-In Hybrid appare a settembre, deve essere il più confortevole possibile e i tempi sul giro non contano ancora. Ma l'efficienza, la massima efficienza è l'obiettivo. Proprio come in Formula 1. Ed entrambi condivideranno la tecnologia NANOSLIDE.

La S500 Ibrida plug-in scorrerà accanto al motore a benzina turbo e ai suoi 650 Nm con altri 85 kW e 340 Nm dal motore elettrico. Solo elettricamente, dovrebbero essere possibili circa 33 chilometri. Con il sistema ibrido, tuttavia, dovremo aspettare ancora un po 'prima di trovare il recupero di energia dalla catena di scarico delle frecce d'argento nella vita di tutti i giorni.

Un V325 bi-turbo da 6 kW nasconde altri 300 kW di potenza.
E anche se entrambi vanno in modo completamente opposto in termini di peso, il pilota MercedesGP F1 è ottimizzato per un peso di regolazione di 691 kg (incluso il guidatore), mentre la Classe S certamente non rinuncia all'ultimo grammo solo per motivi di comfort può.

Così hanno preso i loro colleghi da Brackley come modello e ottenuto con l'ibrido plug-in S500 un consumo standard di 2.8 litri per 100 chilometri.

L'efficienza sta diventando sempre più importante. Non solo in Formula 1.

 

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