การทำงานของหน่วยพลังงาน Renault ENERGY F1-2014

การทำงานของหน่วยพลังงาน Renault ENERGY F1-2014

ในของเรา โพสต์ก่อนหน้า เราได้อธิบายหน่วยพลังงาน V6 ใหม่ที่จะติดตั้งทุกทีม F1 ที่มาพร้อมกับระบบส่งกำลังของเรโนลต์ วันนี้ Renault F1 ได้แนะนำวิธีการใช้งานในสภาพการแข่งขันจริง

การทำงานของหน่วยพลังงาน Renault ENERGY F1-2014 ระหว่างรอบมาตรฐาน

ภายใต้อัตราเร่ง (เช่น ลงหลุมตรง) the เครื่องยนต์สันดาปภายใน จะใช้เชื้อเพลิงสำรอง เทอร์โบชาร์จเจอร์จะหมุนด้วยความเร็วสูงสุด (100,000 รอบต่อนาที) MGU-H ซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะกู้คืนพลังงานจากไอเสียและส่งผ่านไปยัง MGU-K (หรือแบตเตอรี่ในกรณีที่จำเป็นต้องชาร์จใหม่) MGU-K ซึ่งเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงของ ICE จะทำหน้าที่เป็นมอเตอร์และให้กำลังเพิ่มเติมเพื่อดึงแรงขึ้นหรือประหยัดเชื้อเพลิง ขึ้นอยู่กับกลยุทธ์ที่เลือก

เมื่อสุดทางตรง คนขับจะเบรกเพื่อเข้าโค้ง ณ จุดนี้ MGU-K จะแปลงเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกู้คืนพลังงานที่สูญเสียไปในการเบรก ซึ่งจะเก็บไว้ในแบตเตอรี่

ภายใต้การเบรก ความเร็วในการหมุนของเทอร์โบจะลดลงเนื่องจากขาดพลังงานในไอเสีย ซึ่งในเครื่องยนต์แบบเดิมๆ จะนำไปสู่การสาปแช่งของเครื่องยนต์เทอร์โบ - เทอร์โบแล็ก ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อคนขับเร่งความเร็วอีกครั้ง: การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเริ่มต้นอีกครั้งและสร้างก๊าซไอเสียร้อนซึ่งเร่งความเร็วของเทอร์โบ แต่ต้องใช้เวลาในการกลับ ความเร็วในการหมุนเต็มที่ที่เครื่องยนต์ ผลิตพลังงานได้ 100% เพื่อป้องกันความล่าช้านี้ MGU-H ทำหน้าที่เป็นมอเตอร์ในช่วงเวลาสั้น ๆ เพื่อเร่งความเร็วเทอร์โบในทันทีจนถึงความเร็วที่เหมาะสมที่สุด ให้ความสามารถในการขับขี่ที่สมบูรณ์แบบของผู้ขับขี่



ตลอดช่วงการแข่งขัน ความสมดุลระหว่างการเก็บเกี่ยวพลังงาน การใช้พลังงาน และการเผาไหม้เชื้อเพลิง (คาร์บอน) จะได้รับการตรวจสอบอย่างรอบคอบ

“การใช้พลังงานทั้งสองประเภทจำเป็นต้องมีการจัดการที่ชาญฉลาด” Naoki Tokunaga ผู้อำนวยการด้านเทคนิคของ Power Units รุ่นใหม่ อธิบาย

“การจัดการพลังงานไฟฟ้าจะมีความสำคัญพอๆ กับการจัดการเชื้อเพลิง ระบบการจัดการพลังงานจะตัดสินใจอย่างชัดเจนว่าเมื่อใดและเท่าใดเชื้อเพลิงที่จะออกจากถังและเมื่อใดและเท่าใดพลังงานที่จะออกหรือใส่กลับเข้าไปในแบตเตอรี่”

“วัตถุประสงค์โดยรวมคือเพื่อลดเวลาในการหมุนรอบวงจรสำหรับงบประมาณด้านพลังงานที่กำหนด แน่นอน ถ้าคุณใช้พลังงานน้อยลง คุณจะมีรอบเวลาช้าลง ไม่เป็นไร. อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ไม่ดีคือต้องถูกลงโทษมากกว่าที่ฟิสิกส์กำหนด ในความสัมพันธ์ระหว่างเชื้อเพลิงที่ใช้กับเวลารอบ มีเส้นแบ่งระหว่างสิ่งที่เป็นไปได้ทางกายภาพกับสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ เราตั้งชื่อมันว่า 'พรมแดนเวลารอบขั้นต่ำ'

“เราต้องการดำเนินการบนพรมแดนนั้นเสมอและอยู่ใกล้กับสิ่งที่เป็นไปไม่ได้มากที่สุด กลยุทธ์นี้อยู่ภายใต้ข้อจำกัดของตนเอง กล่าวคือ ความจุของส่วนประกอบ PU และข้อบังคับทางเทคนิค กำลังขับของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับขีดจำกัดของตัวเอง บวกกับกำลังของ MGU-K และพลังงานที่แบตเตอรี่สามารถมอบให้ได้ทั้งหมดนั้นถูกจำกัดโดยกฎ เป็นปัญหาที่ซับซ้อน การแก้ปัญหาจึงถูกกำหนดโดยการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการเพิ่มประสิทธิภาพ – เราเรียกว่า ตารางเวลาพลังงาน

“ด้วยเหตุนี้ จะมีการแลกเปลี่ยนพลังงานที่ซับซ้อนเกิดขึ้นระหว่างส่วนประกอบในเครือข่ายระบบ ที่ระดับพลังงานที่แตกต่างกันในแต่ละรอบ สิ่งนี้ไม่ปรากฏแก่ผู้ขับโดยสมบูรณ์ เนื่องจากทั้งหมดถูกควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยระบบควบคุม ผู้ขับขี่จะสามารถสัมผัสได้ แต่โดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องมีการแทรกแซงใดๆ ของผู้ขับขี่ เพื่อให้สามารถจดจ่อกับการแข่งขันในมือได้ แน่นอนว่าจะมีบางโหมดที่ควบคุมโดยคนขับเพื่อให้เขาควบคุมระบบควบคุมได้ เช่น เพื่อรับกำลังเต็มที่เมื่อแซง การใช้โหมดนี้จะขึ้นอยู่กับกลยุทธ์การแข่งขันโดยธรรมชาติ ตามทฤษฎีแล้ว คุณสามารถปรับใช้ได้มากเท่าที่คุณต้องการ แต่ถ้าคุณใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นหรือพลังงานไฟฟ้ามากขึ้น คุณจะต้องกู้คืนในภายหลัง 'การเร่งเต็มที่' สามารถคงไว้ได้หนึ่งถึงสองรอบ แต่ก็รักษาไว้ไม่ได้”

ความจริงที่ว่าคนขับไม่ได้ควบคุมความสมดุลระหว่างเชื้อเพลิงและพลังงาน ไม่ได้ช่วยลดการมีส่วนร่วมของผู้ขับขี่ แต่อย่างใด และอันที่จริงงานของเขาจะซับซ้อนกว่าในฤดูกาลที่แล้ว เขาจะยังคงต่อสู้กับรถเพื่อให้อยู่ภายใต้การควบคุมในระหว่างการเบรกอย่างแรง จัดการเบรกเพื่อหลีกเลี่ยงอันเดอร์สเตียร์เข้าโค้ง ใช้การควบคุมที่ละเอียดอ่อนบนแป้นคันเร่งที่มุมกลาง กวาดผ่านมุมที่ซับซ้อน ขว้างรถเข้ามุมความเร็วสูง ส่วนสไตล์การขับขี่ก็อาจจะต้องมีการปรับเปลี่ยนกันบ้าง

การตอบสนองของคันเร่งจะแตกต่างกัน ดังนั้นคนขับจะต้องปรับใหม่” Tokunaga อธิบาย “อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อผู้ขับขี่ใช้คันเร่งเต็มที่ ระบบควบคุมจะจัดการกำลังของ PU โดยมีเป้าหมายเพื่อลดเวลาภายในพลังงานที่กำหนด อย่างไรก็ตาม เค้นเต็มไม่ได้หมายถึงความต้องการเครื่องยนต์เต็มอีกต่อไป พลัง. เป็นเครื่องบ่งชี้ว่า PU ที่ได้รับจากผู้ขับขี่ให้ไปอย่างรวดเร็วที่สุดด้วยพลังงานที่กำหนด เขายังต้องปรับให้เข้ากับ 'ความรู้สึก' ที่แตกต่างของรถด้วยระบบพลังงาน”

กลยุทธ์การแข่งขันและการจัดการการแข่งขันจะมีความยืดหยุ่นมากกว่าในอดีต และทางออกที่ดีที่สุดจะแตกต่างกันไปในแต่ละสนาม ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ รวมถึงเปอร์เซ็นต์ของลิ้นปีกผีเสื้อแบบเปิดกว้าง ความเร็วในการเข้าโค้ง และการกำหนดค่าตามหลักอากาศพลศาสตร์ของรถ “โดยพื้นฐานแล้ว ผู้ผลิตเครื่องยนต์เคยแข่งขันกันเพื่อให้ได้ระดับกำลังสูงสุดเป็นประวัติการณ์ แต่ตอนนี้ จะแข่งขันในความฉลาดของการจัดการพลังงาน โทคุนางะกระซิบ

กฎสำหรับรอบคัดเลือก

ในปี 2014 รถที่เร็วที่สุดในวันเสาร์จะยังคงออกสตาร์ทที่โพลเนื่องจากเซสชั่นจะ 'แบน' รถยนต์จะยังคงถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดการไหลของน้ำมันเชื้อเพลิงพื้นฐานที่ 100 กก./ชม. แต่ขีดจำกัดเชื้อเพลิงที่ 100 กก. จะไม่เกี่ยวข้องเนื่องจากเชื้อเพลิงเผาไหม้น้อยมากในหนึ่งรอบ ดิ ดังนั้นผู้ขับขี่จะสามารถใช้เชื้อเพลิงที่อนุญาตได้ 100% และงบประมาณด้านพลังงานทั้งหมดจากร้านแบตเตอรี่สำหรับรอบคัดเลือกของเขา . อย่างไรก็ตาม หากเขาเลือกที่จะใช้พลังงานทั้งหมดในหนึ่งรอบ เขาจะไม่สามารถทำสองรอบหมดเวลาคงที่ได้ และจะต้องรอจนกว่าร้านจะชาร์จใหม่ สิ่งนี้จะนำไปสู่ช่วงที่ตึงเครียดและมีการเรียกเชิงกลยุทธ์ที่แตกต่างกันจำนวนหนึ่ง