Hoe Mercedes de beste hybride motor van F1 heeft gemaakt - en waarom hij uitkijkt naar 2016

chromecast Kodi van pc naar tv

Afbeelding 1 van10

Vorig jaar domineerde Mercedes de Formule 1. De Silver Arrows wonnen 16 van de 19 races. De coureurs Lewis Hamilton en Nico Rosberg eindigden het seizoen op de eerste en tweede plaats. Maar hoe heeft Mercedes de Formule 1 twee jaar lang gedomineerd en waarom is het nog steeds de favoriet om het seizoen 2016 te winnen? Een deel van het antwoord ligt in de coureurs van wereldklasse en het geavanceerde chassis, maar de hybride motor die ze aandrijft, zou een van de grootste bijdragen kunnen leveren aan het succes van het team.

De beste motor in de F1 kwam uit Motorsport Valley

Zie gerelateerde Jeremy Clarkson denkt dat waterstofbrandstof de toekomst is van auto's Beste hybride auto's in 2018 VK: van i8 tot Golf GTE, dit zijn de beste hybriden die te koop zijn De beste elektrische auto's 2018 VK: de beste elektrische auto's die te koop zijn in het VK

De Mercedes Hybrid PU106A, ontworpen als reactie op veranderingen in de motorregels, is het resultaat van een geconcentreerde periode van onderzoek, ontwikkeling en leren. Aangedreven door een synergie van turbo, elektromotor en interne verbrandingstechnologie, is het de meest complexe, efficiënte en krachtige motor die Mercedes ooit heeft gemaakt.

Hoewel de PU106A is ontworpen om de beste motor in de wereld van de F1 te zijn, profiteert hij van kennis uit de hele Daimler-stal - van elektrische auto's tot dieseltrucks. En de lessen die Mercedes heeft geleerd, vinden al hun weg naar onze straatauto's.Om de hypermoderne krachtbron achter twee recordjaren te ontdekken, ging ik zitten met Andy Cowell, de algemeen directeur van Mercedes AMG High Performance Powertrains - en het brein achter de beste motor in de F1.

De PU106 is de krachtige Mercedes-motor die ooit is gemaakt

Brixworth ligt op slechts een klein eindje rijden van Milton Keynes en ligt in het gebied van het VK dat bekend staat als Motorsport Valley , een sterk geconcentreerd gebied van KMO's die zich toeleggen op racen. En het is ook de thuisbasis van Mercedes AMG High Performance Powertrains.

Het is hier in het VK - niet in Duitsland - dat Mercedes voor het eerst begon te werken aan de meest geavanceerde krachtbron die het ooit heeft ontwikkeld.

Regelwijzigingen en de noodzaak van relevantie

De Formule 1 heeft lang de reputatie gehad geen voeling te hebben met de allernieuwste autotechnologie, maar in 2014 veranderde het de regels.

F.1's bestuursorgaan, de Federation Internationale de l'Automobile (FIA), besloot de sport milieuvriendelijker te maken door twee fundamentele maar uiterst effectieve regels toe te voegen: motoren mochten niet meer dan 100 kg brandstof gebruiken voor een race-afstand, en dat waren ze Ik mag niet meer dan 100 kg per uur brandstof verbruiken. De competitieve uitdaging is hoe je de meeste energie uit die hoeveelheid brandstof [haalt] en de auto voortstuwt, voegt Cowell eraan toe. De F1 was een efficiëntie-race geworden.

De grootste verandering kwam met de grootte van de motor: 2,4-liter V8-motoren waren uit, en kleinere 1,6-liter V6-liter-eenheden waren binnen. Om de vermindering van de cilinderinhoud te compenseren, gaf de FIA ​​motorfabrikanten toegang tot een nieuwe trukendoos. .

Technologieën die voorheen niet waren toegestaan, waren toegestaan; dus directe injectie, een turbocompressorsamenstel [en] een groter hybride systeem [waren toegestaan], legt Cowell uit. Motoren hadden nu 120 kW elektrische boost van de tap - tweemaal het vermogen van de oude kinetische energieterugwinningssystemen (KERS) die voor het eerst werden gezien in 2009, en ze konden ook een elektrische machine gebruiken om restwarmte-energie terug te winnen en de turbo een boost te geven.

hoe maak je van een laptop een chromebook?

Hoewel dit een nieuwe reeks uitdagingen voor de F1-ingenieurs opleverde, betekende het ook dat, voor het eerst in decennia, de doelstellingen van de F1 in lijn waren met de bredere auto-industrie. Om de beste motor te produceren, zouden teams moeten streven naar efficiëntie - precies wat we willen van onze straatauto's.

Een nieuwe reeks regels en uitdagingen

Ondanks de capaciteitsvermindering wist Mercedes dankzij de toevoeging van een turbocompressor veel pk's terug te klauwen. Een van de meest effectieve manieren om het vermogen en de efficiëntie te verhogen, turbo's werken door uitlaatgassen op te vangen en deze te gebruiken om een ​​aan de motor bevestigde compressor te laten draaien. Het resultaat? Er wordt meer lucht in de motor geperst, waardoor het vermogen en de efficiëntie toenemen.

Mercedes had geen ervaring met een turbo - de laatste keer dat ze in de F1 werden gebruikt dateert van vóór het team - dus vertrouwden ze op kennis van elders in het bedrijf Daimler. Hoewel Mercedes turbo's gebruikt in zijn wegauto's, was het de vrachtwagendivisie van Daimler die het nuttigst bleek voor Cowell en zijn team: de enorme hoeveelheden kracht die in de F1-motor waren betrokken, betekenden dat ze beter bij elkaar pasten.

De luchtstroom die de motor binnengaat en de uitlaatluchtstroom lijken erg op elkaar, dus de compressor- en turbinewielen zijn van vergelijkbare grootte, legt Cowell uit. Als je naar het compressorwiel van een wegauto kijkt, zit het in het midden van je hand, een heel klein dingetje. Als je naar een vrachtwagen of een F1 kijkt, hangt hij over de rand van je hand. En daarmee krijg je verschillende eigenschappen, verschillende dingen om uitgedaagd te worden.

In de zoektocht naar meer vermogen was de turbo in omvang gegroeid, maar dat verergerde een fundamenteel probleem met de technologie: turbogat. Door de tijd die het uitlaatgas nodig heeft om de turbine te laten draaien, is turbovertraging tegenwoordig in veel wegauto's aanwezig. We ervaren het als je bij het stoplicht zit en je trapt het pedaal in en je kruipt weg, zegt Cowell. En dan komt de kracht ineens op een bijzonder ongecontroleerde manier.

Mercedes had een probleem. Hoewel turbo-lag misschien prima is voor straatauto's, vormt het een potentieel catastrofaal probleem voor een raceauto. Bestuurders vertrouwen op soepel, gecontroleerd vermogen om het meeste uit een auto te halen, en een turbovertraging zou zowel het vertrouwen van de bestuurder als de algehele rondetijd verminderen.

Maar ook daar was een oplossing voor: een elektromotor kon de turbo ruim voordat de uitlaatgassen arriveerden, laten draaien. Terwijl je het gaspedaal intrapt, kan de elektrische machine met zijn onmiddellijke respons en zijn koppelvermogen bij lage toerentallen de compressor laten draaien en de motor van lucht voorzien voordat het uitlaatsysteem wordt bekrachtigd met uitlaatgas, legt Cowell uit. En om ruimte te besparen, hebben de Mercedes-ingenieurs de turbine en de compressor gesplitst en de motorgeneratoreenheid keurig in het midden van de twee assemblages geïntegreerd.

Omgaan met de hybride factor

Hoewel de 1.6L V6 en turbo geavanceerder zijn dan alles wat je op de weg zou zien, is het het Energy Recovery System (ERS) -systeem dat de geweldige app van de nieuwe motoren van F1 vertegenwoordigt. Het ERS-systeem van Mercedes, ontworpen om tegelijkertijd de prestaties en efficiëntie te verbeteren, was vorig jaar een van de beste op de grid en ontwikkelt technologie die rechtstreeks verband houdt met de huidige plug-in hybride voertuigen.

Het ERS-systeem kan worden opgesplitst in verschillende delen - stroom, opslag en terugwinning - en deze werken als één geheel om de maximale beschikbare energie te krijgen.

De accu's van de motor zijn om gebruiksredenen laag in de auto opgeborgen en kunnen ongeveer vier megajoule energie opslaan - genoeg om 10.0000 gloeilampen van 20W aan te steken. Dit vermogen wordt vervolgens toegevoerd aan een motor van 120 kW die is aangesloten op de achteras van de auto, en dat systeem alleen al is maar liefst 160 pk waard - ongeveer hetzelfde vermogen als een gezinsauto. En het herstel? Bij het vertragen werkt de 120 kW-motor van de auto als een dynamo, waardoor ongebruikte energie wordt teruggevoerd in de accu's van de auto. De elektromotor die wordt gebruikt om turbovertraging te voorkomen, kan ook energie terugwinnen, waardoor een efficiënte mengkringloop ontstaat.

Van legoblokken tot racemotoren

De motor moest passen in een chassis met specifieke eisen, en dat betekende dat de ingenieurs van Cowell moesten samenwerken met de rest van het Mercedes-team. [We] dachten: wat willen we echt van de krachtbron? Veel kracht.

obs hoe flv naar mp4 te converteren

En wat willen we niet van de krachtbron? We willen niet dat het te zwaar is, want auto's met overgewicht zijn langzame auto's. We willen niet veel warmteafvoer, omdat voor veel warmteafvoer grote radiatoren nodig zijn, wat de aerodynamica vertraagt.

Deze compromissen vormden uiteindelijk de motor en ingenieurs van Brackley en Brixworth moesten elke afweging overwegen. Cowell vat hun ethos samen: als het de auto sneller gaat maken, ga er dan achteraan, en als dat niet het geval is, doe dat dan niet.

Je werk testen

Alle [eerste] tests moesten in de fabriek worden uitgevoerd, en dat is iets waar we ons prettig bij voelen, geeft Cowell toe. Er zijn al heel lang niet veel tests in het seizoen geweest en er zijn beperkte tests voorafgaand aan het seizoen. Met de doorlooptijden van de componenten van de aandrijfunit, kunt u de eerste dag van circuittesten in de winter niet doen en herstellen als er problemen zijn voor de eerste race. Als je iets vindt op de eerste dag van de wintertest, is dat slecht - je zult een slechte eerste helft van het seizoen hebben, alleen al vanwege de doorlooptijden.

VERVOLG OP PAGINA 2: Ontdek hoe Mercedes de laatste hand legde aan zijn motor en wat hij gepland heeft voor volgend jaar.