2016-01-15
Symonds: nowe bolidy mogą być nawet o 25 procent głośniejsze
Pat Symonds, techniczny guru Williamsa, uważa że nowe bolidy F1 mogą być nawet o 25 procent głośniejsze niż ubiegłoroczne.R E K L A M A
Głośność silników V6 turbo od samego początku nowej ery silnikowej w F1 była jednym z głównych wątków krytyki ze strony kibiców i nie tylko.
FIA chcąc zaradzić tym problemom zdecydowała się zmienić nieco przepisy w zakresie układu wydechowego i rozdzieliła rury wydechowe tak, aby część gazów płynąca do zaworu wastegate była kierowana oddzielnym wydechem.
Podczas wystawy Autosport International Show, Symonds mówił: „W przeszłości, wszyscy prowadzili rury do zaworu wastegate w głównym wydechu silnika, a w sezonie 2016 musimy je rozdzielić.”
„Zawór wastegate w nowoczesnym układzie turbo nie otwiera się zbyt często. Do turbosprężarki przymocowany jest generator, który stanowi jeden ze sposób na odzyskiwanie marnowanej energii i to on kontroluje prędkość kompresora, zamiast wykorzystywać mało efektywny zawór wastegate.”
„Tak naprawdę staramy się go w ogóle nie otwierać. Podczas wyścigu, rzadko kiedy jest otwierany, a w kwalifikacjach tylko trochę go uchylamy.”
„Możecie sobie pomyśleć, że skoro nie otwieramy zaworu wastegate, to nie zauważymy żadnej różnicy, ale nie jest to do końca prawdą.”
„Dzieje się tak dlatego, że mamy rurę łączącą wastegate z głównym wydechem, która działa jak rezonator. Co to oznacza?”
„Oznacza to, że nawet przy zamkniętym zaworze wastegate, działa jak tłumik w wydechu.”
„Pozbywając się go zwiększamy głośność. Jeżeli chodzi o wartości, które odbierzemy, przy zamkniętym zaworze wastegate powinniśmy odczuć 14 procent głośniejszy dźwięk. Gdy wastegate będzie otwarty, głośność poprawi się o 20-25 procent, a to dość sporo.”
„Nie słyszeliśmy tego jeszcze na torze, ale spodziewam się, że możemy mieć do czynienia z kilkoma znanymi odgłosami ze starych turbo- świsty i buchanie- musimy jednak poczekać i zobaczyć czy tak będzie naprawdę.”
Zdaniem Symondsa silniki V6 turbo również naturalnie stają się głośniejsze na skutek ich rozwoju.
„To naturalny postęp. Wiele z tych dźwięków jest funkcją ciśnienia w cylindrach. Im wyższe ciśnienie w cylindrach tym głośniejszy dźwięk, a wraz z rozwojem silnika, aby zyskać większą moc, trzeba podnieść ciśnienie w cylindrach.”
„Dostrzegliśmy już dość duży wzrost głośności od początku sezonu 2014- bolidy stały się naturalnie głośniejsze i cały czas będą stawały się głośniejsze w tym roku, nawet bez zmian w wydechu.”
FIA chcąc zaradzić tym problemom zdecydowała się zmienić nieco przepisy w zakresie układu wydechowego i rozdzieliła rury wydechowe tak, aby część gazów płynąca do zaworu wastegate była kierowana oddzielnym wydechem.
Podczas wystawy Autosport International Show, Symonds mówił: „W przeszłości, wszyscy prowadzili rury do zaworu wastegate w głównym wydechu silnika, a w sezonie 2016 musimy je rozdzielić.”
„Zawór wastegate w nowoczesnym układzie turbo nie otwiera się zbyt często. Do turbosprężarki przymocowany jest generator, który stanowi jeden ze sposób na odzyskiwanie marnowanej energii i to on kontroluje prędkość kompresora, zamiast wykorzystywać mało efektywny zawór wastegate.”
„Tak naprawdę staramy się go w ogóle nie otwierać. Podczas wyścigu, rzadko kiedy jest otwierany, a w kwalifikacjach tylko trochę go uchylamy.”
„Możecie sobie pomyśleć, że skoro nie otwieramy zaworu wastegate, to nie zauważymy żadnej różnicy, ale nie jest to do końca prawdą.”
„Dzieje się tak dlatego, że mamy rurę łączącą wastegate z głównym wydechem, która działa jak rezonator. Co to oznacza?”
„Oznacza to, że nawet przy zamkniętym zaworze wastegate, działa jak tłumik w wydechu.”
„Pozbywając się go zwiększamy głośność. Jeżeli chodzi o wartości, które odbierzemy, przy zamkniętym zaworze wastegate powinniśmy odczuć 14 procent głośniejszy dźwięk. Gdy wastegate będzie otwarty, głośność poprawi się o 20-25 procent, a to dość sporo.”
„Nie słyszeliśmy tego jeszcze na torze, ale spodziewam się, że możemy mieć do czynienia z kilkoma znanymi odgłosami ze starych turbo- świsty i buchanie- musimy jednak poczekać i zobaczyć czy tak będzie naprawdę.”
Zdaniem Symondsa silniki V6 turbo również naturalnie stają się głośniejsze na skutek ich rozwoju.
„To naturalny postęp. Wiele z tych dźwięków jest funkcją ciśnienia w cylindrach. Im wyższe ciśnienie w cylindrach tym głośniejszy dźwięk, a wraz z rozwojem silnika, aby zyskać większą moc, trzeba podnieść ciśnienie w cylindrach.”
„Dostrzegliśmy już dość duży wzrost głośności od początku sezonu 2014- bolidy stały się naturalnie głośniejsze i cały czas będą stawały się głośniejsze w tym roku, nawet bez zmian w wydechu.”
komentarze
1. san andres
Problem w tym, że gdyby patrzeć na to naukowo to wzrost 25% oznacza przyrost o ok. 0,8dB, więc nie zrobi to wielkiej różnicy
2. d3lta
Panie, san andres, może pan Symons jest mniej naukowy i wyjawił prawdę już po wyprostowaniu skali logarytmicznej ciśnienia akustycznego?
3. dexter
Mozliwym kompromisem bylo wlasnie odgalezienie przez ktore mozna bylo przepuscic 5-10% spalin w jakas membrane dzwieku czy rezonator dzwieku.
W porownaniu do ubieglej ery silnikow V8, brzmienie aktualnej jednostki napedowej z roznych wzgledow jest inne.
Pierwszym takim punktem to sa obroty. Dzisiejszy silnik wyscigowy w F1 kreci sie od 10.500 do 12.000 obr/min. Teoretycznie mozna do 15.000 obr./min., tylko ze nikt tego nie stosuje. W ubieglym sezonie (porownujac do roku 2014) obroty zostaly podwyzszone o srednio 1000 obr./min. - wzrost ok. 8 % - czyli krotko mowiac patrzac na oko jednostka napedowa posiadala ok. 8% wiecej mocy. Tak wiec, pod tym wzgledem byl to ogromny skok do przodu. Mozna powiedziec ze czas okrazenia polepszyl sie o ponad sekunde - i to tylko uwzgledniajac sam silnik. Ale dzisiejszej jednostki napedowej wyzej krecic sie nie oplaca, poniewaz wtedy optymalna wydajnosc silnika spada.
Do zredukowanych obrotow silnika dochodza jeszcze inne szczegoly. MGU-H podobnie jak turbo dziala jak tlumik. Turbo umieszczone jest w takim miejscu w ktorym odpowiednio tlumi glos detonacji i eksplozji, przez co dzwiek brzmi bardziej gleboko i grubo. Za jakosc dzwieku odpowiedzialny jest zawor wastegate ktory umieszczony jest przy samej turbinie. On do tej pory byl polaczony byl z wydechem, a teraz obieg bedzie odciety i otwarty.
Normalnie, przy spalaniu, duza czesc traconej energii spalin wykorzystana zostaje do napedu turbosprezarki. Turbosprezarka wytwarza ze strumienia spalin wieksza objetosc zasysanego powietrza. Gazy spalinowe przyspieszaja goraca strone wirnika turbiny ktora ponownie napedza swieze powietrze do komory silnika pompujac wiecej tlenu. Podczas uzytku w pewnych momentach swieze powietrze nie jest potrzebne, a kiedy to sie dzieje? - dokladnie mowiac w sytuacjach gdy kierowca nie ma wcisnietej przepustnicy i wtedy wlasnie przy silniku turbo mowa jest o tym slynnym upuscie przez zawor wastegate ktory ma specyficzny taki odglos (tak syczy jak waz - „psss“).
A trzecia „rura wydechowa“ o ktorej jest mowa nie jest w sensie klasycznym rura wydechowa ani tez nie zastepuje czy uzupelnia zawor wastergate, tylko jest innym polaczeniem zaworu wastergate z otwartym wylotem jako „rura wydechowa“.
Sek lezy w tym, ze turbosprezarka umieszczona jest w strumieniu gazow spalinowych i dziala jak typowy tlumik. Ten sam temat przerabiany byl w serii WEC, gdzie silnik turbo od Porsche albo turbodiesel od Audi brzmi tez bardziej glucho, gleboko i grubo. To jest normalne, ze turbo dziala jak tlumik i teraz przez 3 rure czyli dodatkowo stworzona otwarta linie ktora bedzie poprowadzona wokol turbo, rownolegle do rury wydechowej dzwiek ma sie polepszyc. Krotko mowiac takim rozwiazaniem omija sie „tlumik“ turbosprezarki.
No, a turbo z czysto technicznenego punktu widzenia zawsze musi zostac skonfigurowane do obrotow silnika. Przelozenie tzn. bieg nie ma nic z tym do czynienia. Czym wieksza predkosc obrotow silnika tym wiekszy jest przeplyw gazow spalinowych. A czym wiekszy przeplyw gazow spalinowych tym szybciej turbo sie kreci i tym samym zassane powietrze zostaje bardziej sprezone.
Prace turbosprezarki skonfigurowac mozna zawsze przez odpowiednie ustawienie geometrii lopatek, przez odpowiednie przelozenie napedzanej strony do sprezonej strony itd. To jest wlasnie tajemnica, albo praca rozwojowa kazdego producenta silnikow. Fakt jest taki, ze turbosprezarka z bez lopatek ktorych geometrie mozna ustawic bedzie tylko przy pewnym zakresie obrotow perfekcyjnie pracowac.
W sumie dzwiek nie jast zly. Dla mnie osobiscie taki dzwiek jest nawet bardziej przyjemny. Dzis mozna uslyszec oglos niektorych rzeczy ktorych wczesniej nie mozna bylo uslyszec, a ktore zawsze wystepowaly (np. ogumienie).
W dzisiejszej erze przynajmniej inzynier wyscigowy bedzie sobie mogl normalnie ze swoim kierowca porozmawiac. W ubieglej erze wsrod inzynierow F1 chodzil taki poglos ze po dziewiedziesieciu minutach spedzonych na torze, kazdy inzynier wyscigowy tracil 3 lat swojego zdrowia :)
Na pewno, tzn. przynajmniej w ostatnich latach od zniesienia pierwszej generacji turbo, F1 byla rowniez pod wzgledem akustycznym bardzo szczegolna, byla bardzo glosna. Czestotliwosc dzwieku dochodzila czasami do pogranicza. Po takim przezyciu na zywo czlowiek czul ten dzwiek gleboko w swoich kosciach.
4. dexter
Promotorom F1 w pierwszej linii chodzi o to, aby sport ktory prezentuja sprzedac szerokiej publicznosci Nie wiem, ja mysle ze dla ojca ktory z dziecmi wybiera sie na tor, albo dla rodziny ktora ma zamiar zajac miejsce na trybunach odglos dzisiejszych bolidow powinien byc bardziej znosny. Choc, to prawda ze w ostatnim czasie szczegolnie w pierwszym roku nowej ery pojawilo sie duzo krytycznych glosow.
Ja osobiscie mialem mozliwosc slyszec brzmienie roznych silnikow V12, V10, V8, V6 i powiem ze do kazdego dzwieku z biegiem czasu mozna sie przyzwyczaic.. Poza tym coraz wiecej jest torow wyscigowych gdzie restrykcje odnosnie halasu sa mocno przestrzegane. Nie kazdym samochodem moza sobie dzis wjechac na tor. Jesli auto dla operatora toru bedzie zbyt glosne, wlasciciel samochodu moze stawac na uszach, ale nie wjedzie na tor - tak tylko na boku...
5. indrid cold
dexter-Z tego co wiem na temat silników turbo w samochodach seryjnych zawór westgate nie odpowiada za odprowadzanie nadmiaru sprężonego powietrza, tylko za przekierowanie strumienia spalin gdy turbo zaczyna przaładowywać na wysokich obrotach. Za upuszczanie nadmiaru sprężonego powietrza,gdy zamyka się przepustnica odpowiada zawór blow off i wtedy słychać te charakterystyczne psss.
6. dexter
Regulacja moze byc przeprowadzona na rozne sposoby. Najprostszym sposobem jest upust nadmiaru sprezonego powietrza tak jak sama/sam? piszesz jest zawor zabezpieczajacy blow off. Ale upust tym zaworem ma powazne wady. Lepsza wersja choc tez malo efektywna wyrownania cisnienia jest zawor wastegate ktory moze nie zrobi az takiego „psss“, ale bedzie „swistal“ tak jak sam Pat Symonds wspomina.
7. dexter
Upps! teraz widze * dziewiecdziesieciu
8. dexter
No i nie skonczylem - tak to jest jek czlowiek wykonuje 4 rzeczy na raz. Multitasking chyba nie jest juz moja mocna strona :)
Ale, o co mi chodzi?
Przez zawor wastergate cisnienie doladowania nie jest odprowadzane. On znajduje sie po stronie spalin, a nie swiezego powietrza i odpowiada za przekierowanie strumienia spalin, a takze omija turbine. Ale nieprawidlowo otwarty zawor westegate bedzie zmniejszal moc pobierana przez turbine ktora dostarczana jest do sprezarki i MGU-H.
Zawor blow-off albo pop-off o ktorym wspominasz przez ktory odprowadzany moze byc upust w seryjnych silnikach samochodow bedzie mial zastosowanie. Ale w wyscigowym silniku turbo w F1 zaden producent nie bedzie stosowal takiego rozwiazania, co najwyzej zawor przelaczajacy i tutaj tez mam moje duze watpliwosci. A dlaczego? Upuszczanie cisnienia doladowania jest po prostu zawsze malo efektywne i takie rozwiazanie w nowoczesnych silnikach F1 nie bedzie mialo zastosowania. Zwlaszcza, gdy turbosprezarke mozna wyhamowac poprzez MGU-H. Dlatego nie ma takiej potrzeby. Wraz z przepustnica mozna dzis w dowolne obszary cisnienie doladowania bardzo i to bardzo szybko skierowac i w krytycznych sytuacjach zawor pop-off czy blow-off nie bedzie potrzebny.
pozdr.
9. indrid cold
dexter-Czy w takim razie w silnikach F1 jest zastosowane coś w rodzaju zaworu DV (obieg zamknięty)?
Skomentuj artykuł
Jeśli nie masz jeszcze konta, dołącz do społeczności Formula 1 - Dziel Pasję!
Zarejestruj się już teraz