르노, Energy F1-2014 엔진 공개

2014년 포뮬러 1은 새로운 시대로 접어들 것입니다. 3년 간의 계획과 개발 끝에 20년이 넘는 기간 동안 이 스포츠를 강타한 가장 중요한 기술 변화가 도입되었습니다. 엔진 규정은 1.6리터 V6 터보차저 엔진과 에너지 회수 시스템을 결합한 차세대 동력 장치의 도입과 함께 다가오는 혁명의 주요 부분을 형성합니다. 이 동력 장치는 배기 또는 브레이크에서 열로 소산되는 에너지를 수확하여 효율성을 증가시킵니다.

새로운 파워 유닛의 최대 출력은 현재 V8 F1 엔진의 출력을 초과하지만 연료 효율성은 향상됩니다. 레이스에 허용되는 100kg만 있으면 새로운 유닛은 이전 모델보다 35% 적은 연료를 사용합니다.

“2014년부터 우리는 엔진을 전면에 내세우고 F1의 균형을 바로 잡을 것입니다. 엔진은 자동차의 심장이며, 내년부터 우리 스포츠의 심장으로 돌아옵니다.” 르노 홍보대사이자 포뮬러 1 세계 챔피언인 알랭 프로스트(Alain Prost)는 말했습니다.

“내년부터 F1의 가장 큰 도전 중 하나는 F1 자동차가 기대하는 출력과 성능을 유지하면서 에너지 효율성과 연비를 극대화하는 것입니다. Renault는 도로에서 이 기술을 개척했습니다. 자동차 엔진 Energy 시리즈와 함께하세요. Power Unit의 이름을 Energy F1으로 지정하면 Clio에서 경쟁 부서에 이르기까지 광범위한 범위가 생성됩니다.” Renault Sport F1 회장 Jean-Michel Jalinier가 추가되었습니다.

에너지 F1-2014 전원 장치 특성

에너지 전원 장치 구성 요소의 용어

V6

Renault Energy F1 V6의 배기량은 1.6리터이며 약 600bhp 또는 Clio RS의 3배 이상의 출력을 생성합니다.

폐기물

웨이스트게이트는 시스템을 제어하기 위해 터보차저와 함께 사용됩니다. 과도한 배기 가스가 터빈을 우회하여 터빈에서 생성된 전력을 엔진에 필요한 공기를 공급하기 위해 압축기가 필요로 하는 전력과 일치시키도록 하는 제어 장치입니다.

직접 연료 분사

직접 연료 분사(DI)를 사용하면 연료가 흡입 밸브의 상류에 있는 흡입관이 아닌 연소실로 직접 분사됩니다. 연료-공기 혼합물은 실린더 내에서 형성되므로 인젝터 노즐에서 연료를 계량하고 유도하는 데 매우 정밀해야 합니다.

MGU

모터 제너레이터 유닛(MGU)은 전기 기계입니다. 모터로 작동할 때 MGU는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환합니다. 발전기로 작동할 때 MGU는 기계적 에너지를 전기로 변환합니다. 2014 전원 장치는 2개의 MGU를 사용합니다. MGU-H(H는 열 – 배기 에너지 회수) 및 MGU-K(K는 Kinetic – 제동 중 운동 에너지 회수).

MGU-K

MGU-K는 내연기관의 크랭크축에 연결되어 동력을 회수하거나 제공할 수 있습니다(규칙에 따라 120kW 또는 160bhp로 제한됨). 제동 시 MGU-K는 발전기로 작동하여 차량을 감속(브레이크에서 발산되는 열 감소)하여 운동 에너지의 일부를 회수하고 전기로 변환합니다. 가속 시 MGU-K는 에너지 저장소 및/또는 MGU-H에서 전원을 공급받고 자동차를 추진하는 모터 역할을 합니다.

MGU-H

MGU-H는 터보차저에 연결됩니다. 발전기 역할을 하는 터빈 샤프트의 동력을 흡수하여 배기 가스에서 열 에너지를 회수합니다. 전기 에너지는 나중에 사용할 수 있도록 MGU-K 또는 배터리로 전달될 수 있습니다. MGU-H는 또한 엔진의 공기 요구 사항에 맞게 터보차저의 속도를 제어하는 ​​데 사용됩니다(예: 웨이스트게이트 대신 속도를 낮추거나 터보 지연을 보상하기 위해 가속).

ERS

전원 장치의 ERS(에너지 회수 시스템)는 MGU-H 및 MGU-K와 에너지 저장소, 그리고 일부 전력 및 제어 전자 장치를 사용합니다. 회수된 열과 운동 에너지는 다른 MGU가 필요로 하는 경우 즉시 소비하거나 에너지 저장소를 충전하는 데 사용할 수 있습니다. 저장된 에너지는 MGU-K로 자동차를 추진하거나 MGU-H로 터보차저를 가속하는 데 사용할 수 있습니다. 2013 KERS와 비교하여 2014 Power Unit의 ERS는 2배의 전력(120kW vs 60kW)과 10배의 성능 효과를 갖습니다.

에너지 관리

''자동차를 추진하는 데에는 두 가지 에너지원이 있습니다. 탱크의 연료와 에너지 저장소 또는 배터리의 전기 에너지. 두 가지 유형의 에너지를 사용하려면 지능적인 관리가 필요합니다. 레이스에서 허용되는 연료 소비는 100kg으로 제한되고 배터리가 방전되는 것을 방지하려면 배터리를 재충전해야 하기 때문입니다.'' 차세대 파워 유닛의 기술 이사인 Naoki Tokunaga는 설명합니다. .

''2014년에는 연료 흐름이 100kg/h로 제한되고 레이스의 연료량은 100kg으로 제한됩니다. 따라서 자동차가 최대 허용 속도로 100kg/h의 연료를 사용하면 1시간 동안만 사용할 수 있습니다. 그만큼자동차 성능2013년과 유사할 예정이므로 실제로 레이스는 1시간 30분 이상 지속됩니다. 물론, 회로와 자동차의 특성으로 인해 자동차가 랩 전체에서 최대 출력으로 달릴 수는 없습니다. 모든 서킷에서 레이스 거리에 대한 자연 연료 소비는 허용된 100kg에 가까우며 어떤 경우에는 바로 아래, 어떤 경우에는 바로 초과할 것으로 예상됩니다. 막 끝난 경우 사용 가능한 연료를 사용하는 방법을 결정해야 합니다.

''2014년 F1 자동차는 기존의 내부 연소 엔진 완전 전기 자동차(EV)가 아닌 전기 추진 시스템으로. 도로 주행 HEV와 마찬가지로 F1의 배터리 자동차는 상대적으로 작습니다 크기. 관련 기술 규정에 따르면 배터리가 랩 주변에서 최대 허용 에너지를 방전하면 몇 랩 후에 배터리가 방전됩니다. 배터리의 '충전 상태'(SOC)를 유지하기 위해 전기 에너지 관리는 연료 관리만큼 중요합니다.

''전체적인 목표는 주어진 에너지 예산에 대해 회로를 한 바퀴 도는 시간을 최소화하는 것입니다. 이것은 도로와 관련이 없는 것처럼 들릴지 모르지만 본질적으로 이것은 도로 차량과 동일한 문제입니다. 즉, 주어진 시간에 주어진 여행에 대한 연료 소비를 최소화하는 것입니다. 입력과 출력은 정반대입니다.

''문제는 랩에서 에너지를 어디에 배치할 것인가 하는 것입니다. 이번 시즌 KERS는 랩에서 몇 군데만 사용됩니다. 그러나 2014년부터는 연료와 배터리에서 나오는 모든 에너지가 너무 소중하기 때문에 전체 랩에서 에너지를 배치하는 데 도움이 되는 부분과 랩 타임에 가장 덜 해로운 부분을 식별해야 합니다. 우리는 이것을 '파워 스케줄링'이라고 부릅니다. '. 이것은 섀시 팀의 차량 역학 부서와 Viry-Châtillon의 Renault Sport F1 간에 공동으로 결정됩니다.

''연료 분사 엔진과 전기 모터 사이에서 최적의 분할을 선택하여 동력 장치에서 출력을 끌어내는 것은 이러한 구성 요소의 작동이 가장 효율적인 위치로 귀결될 것입니다. 그러나 다시, SOC 관리는 전기 추진의 사용에 제약을 제시합니다. 그리고 최적의 솔루션은 열린 스로틀의 비율, 코너링 속도 및 자동차의 공기역학적 구성을 포함한 요인에 따라 회로마다 크게 다릅니다.