Форкамерно-смолоскипна запалювання в ф1
Необхідність отримувати максимальну кількість потужності при мінімально витраченої енергії спонукала інженерів Формули 1 звернутися до технології, яка використовується на великих вантажівках. Технічний експерт AUTOSPORT Крег Скарборо описав принцип роботи форкамерно-факельного запалювання, який застосували в Mercedes і Ferrari, і який раніше використовувався на ... урядових "Волгах" в СРСР.
Даніель Ріккардо: Досить того, що Макс Ферстаппен вибачився переді мною щироДанило Квят: Постараємося з командою уникнути нових штрафних балів Хемілтон, Вандорн і Ерікссон протестують «ореол» на першому тренуванні в Спа Льюїс Хемілтон: Я знаю, що Себастьян Феттель не захоче стати моїм напарником по команді Фернандо Алонсо: Оновлення Honda в Спа будуть незначними Маркус Ерікссон втратить п'ять місць на старті Гран Прі Бельгії Кімі Райкконен: Я все ще можу вигравати гонки і боротися за титули 1 / Ця видовищна Спа: Три кращих Гран Прі Бельгії за версією AUTOSPORT.com.ru 2 / Кімі Райкконен: Довго думати про підписання контракту не довелося 3 / Ніко Росберг: Слабкість Феттеля? Він думає, що завжди правий 4 / Марк Веббер: Кращим гонщиком пелотону і раніше є Фернандо Алонсо 5 / Марк Веббер: Під час гоночних уїк-ендів Макс Ферстаппен працює недбало 6 / FIA: Захист голови з'явиться не тільки в Формулі 1 7 / Фото: Кубинські мотиви Льюїса Хемілтона Вікторина в дні Гран Прі: Що ви знаєте про Ніко Хюлькенберг?Іван Бєліков "Людина дощу". Айртон Сенна? А може, Льюїс Хемілтон.
Кевін Тернер Вікторина: вгадайте трасу Ф1 по її конфігурації
Олександр Гінько Гері Андерсон про вирішення проблеми з обгонами в Формулі 1
Гері Андерсон 1984. Дебютний сезон Айртона Сенни. Спогади очевидців.
Адам Купер Даллас ... 1984 ... Сама спекотна гонка в історії Формули 1
Найджел Робак
Були часи, коли гонщика Ф1 запросто могли звільнити за одне лише порівняння машин Великих призів з вантажівками. Але іронія полягає в тому, що зараз як мінімум половина пелотону користується технологією підвищення ефективності згоряння палива, яка застосовується на великих вантажівок ...
Це, в свою чергу, обмежило максимально допустимий миттєву витрату пального і граничний тиск, під яким паливо подається в камеру згоряння. Для інженерів подібні жорсткі рамки стали справжнім викликом - їм необхідно було придумати спосіб в умовах цих обмежень домогтися колишньої вихідної потужності силових установок.
Але вигадувати нічого не довелося - фахівці вчасно згадали, що на великих вантажівках вже давно застосовується технологія форкамерно-факельного запалювання, що дозволяє підпалювати дуже обедненную паливну суміш - практично неподжігаемую. Сьогодні все говорить про те, що саме до цієї технології звернулися в Mercedes і Ferrari, а на підході і інші виробники ...
традиційне запалювання
У двигуні з традиційною системою запалювання паливо впорскується безпосередньо в камеру згоряння всередині циліндра. Після закінчення стиснення і займання паливно-повітряної суміші виникає ефект розширення обсягу, що забезпечує хід поршня і черговий робочий такт.
Цього принципу вже багато десятків років, і працює він прекрасно до тих пір, поки суміш можна підпалити свічкою запалювання, тобто поки вона в достатній мірі забезпечена паливом. Якщо ж суміш стає збідненого, підпалити за допомогою традиційної свічки її стає проблематично, і двигун втрачає потужність.
Нинішні вимоги технічного регламенту обмежують паливний потік в межах 100 кг / год, а тиск вприскування пального не повинна перевищувати 500 бар. А з урахуванням високих обертів і тиску наддуву сучасних силових агрегатів Ф1 просто не вистачає часу, щоб природним шляхом отримати паливно-повітряну суміш, необхідну для ефективного згоряння.
Таким чином, потрібно якийсь спосіб ефективного займання суміші в рамках нинішніх обмежень регламенту, що включають в себе також наявність лише однієї свічки на циліндр і єдиною форсунки.
В якийсь момент здалося, що виходом в цій ситуації може бути використання технології компресійного займання однорідної суміші (HCCI). Це метод, при якому запалення паливної суміші здійснюється не тільки за рахунок іскри від свічки запалювання, а й від високої температури і тиску, подібно дизельних двигунів.
І хоча ця технологія цілком застосовна в умовах Формули 1, знайшовся більш легкий і простий спосіб збільшити ККД силової установки. Всього три слова - форкамерно-смолоскипна запалювання.
Що ж таке форкамерно-смолоскипна запалювання?
Форкамерно-смолоскипна запалювання зазвичай використовується на моторах великого обсягу. Ефективне заповнення багатою паливно-повітряною сумішшю великих циліндрів там утруднено, в зв'язку з чим було вирішено розділити проблему надвоє.
Була створена додаткова маленька камера згоряння, в якій і були встановлені форсунка і свічка запалювання. У свою чергу ця камера була пов'язана вузьким каналом з основною камерою згоряння циліндра. Саме ця невелика попередня камера і отримала назву форкамери.
А тепер розберемося, до чого тут факел.
У момент першого такту двигуна - впуск - значно збіднена паливно-повітряна суміш впорскується за допомогою форсунки в циліндр, заповнюючи його слабовоспламеняемимі парами.
Після цього невеликий обсяг форкамери заповнюється збагаченої сумішшю, достатньої для займання свічкою запалювання - безпосередньо перед тактами стиснення і робочого ходу циліндра.
Саме займання, як ви вже зрозуміли, відбувається не в основній камері, а в допоміжній форкамері. Цю збагачену суміш завдяки її характеристикам підпалити не так складно, а в результаті цієї реакції утворюються язики полум'я (а ось вам і факел!), Які проникають через отвір в основну камеру і ефективно підпалюють обедненную суміш.
Це можна порівняти з ефектом займання збідненого суміші за допомогою відразу декількох свічок запалювання. Важливо також і те, що при такому методі запалювання паливна суміш в основному циліндрі згорає швидше, збільшуючи загальний ККД двигуна.
Таким чином, форкамерно-смолоскипна запалювання дозволяє інженерам працювати з збідненого паливно-повітряною сумішшю і не виходити за жорсткі рамки технічного регламенту: форсунка одна, свічка запалювання одна - все правила дотримані.
Застосування технології в Формулі 1
З урахуванням того, що ця технологія досить широко поширена, ні про яке грифі секретності тут годі й говорити. За останні три роки в Формулі 1 споживання палива було знижено більш ніж на 30%, але інженерам цього мало, і вони готові підкорювати все нові і нові вершини технологічної думки.
І тоді як практично всі фахівці сходяться на думці, що в сучасних моторах Ф1 застосовується технологія форкамерно-факельного запалювання, ніяких підтверджень цього факту в командах не давали.
Відомо, що Ferrari співпрацює з компанією Mahle і користується технологіями цього бренду, серед яких значиться і форкамерно запалювання. Є припущення про те, що значний крок в плані потужності італійського двигуна в цьому році обумовлений саме застосуванням згаданої технології.
Але у Mercedes досить і свого досвіду будівництва великих комерційних двигунів, так що вони цілком могли впоратися і своїми силами. На торішньому Гран Прі Італії команда не заперечувала, що їй вдалося зробити серйозний крок в області роботи двигуна, і є припущення, що вони натякали саме на застосування системи форкамерно-факельного запалювання.
Тепер слово за мотористами Renault і Honda, які в даний момент навряд чи використовують нетрадиційну систему запалювання в своїх силових установках. До того ж, обидва виробники заявили про підготовлювані оновлення мотора.
При цьому французькі мотористи випробували новий силовий агрегат вже на минулих на цьому тижні тестах в Барселоні - і цілком ймовірно, що вони відчували саме цю новинку. А японці збираються представити оновлений двигун вже в Канаді ...
А ВИ ЗНАЛИ, ЩО.
в радянському легковому автопромі технологія форкамерно-факельного запалювання вперше була застосована на автомобілі «Волга» ГАЗ-3102? Розроблений на основі автомобіля ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-3102 повинен був стати її наступником.
Переклав і адаптував матеріал: Олександр Гінько
Хочете отримувати найактуальніші новини сайту на свої мобільні пристрої? Підписуйтесь на наш канал в Telegram!
VKontakte Facebook Twitter Google+ Виділіть помилку і натисніть Ctrl + Enter
16+ Матеріали сайту призначені для осіб 16 років і старше.