F1: Μέρος της σχεδίασης κινητήρα, το καύσιμο!

Τεχνολογία αιχμής και στο καύσιμο... Η νέα εποχή των μονάδων ισχύος στη F1 άνοιξε ένα νέο πεδίο αντιπαράθεσης σημαντικό, όσο η αεροδυναμική και η φθορά ελαστικών.Στη F1 υπάρχουν σήμερα τρεις κατασκευαστές κινητήρων οι Mercedes, Ferrari και Renault. Οι φετινές μονάδες ισχύος αποτελούνται από 6 μέρη: Τον θερμικό κινητήρα, 1.6lt, τον υπερτροφοδότη του, δυο ηλεκτροκινητήρες (σ.σ: ένα μεγάλο που συνδέεται στο στρόφαλο και ένα μικρό που συνδέεται στον άξονα που ενώνει την φτερωτή με το συμπιεστή) την μονάδα αποθήκευσης ενέργειας και τη μονάδα διαχείρισης ηλεκτρονικών. Δεν είναι υπερβολή να πούμε ότι το καύσιμο που χρησιμοποιείται φέτος στις μονάδες ισχύος των Mercedes, Renault, Ferrari αποτελεί μέρος της σχεδίασής τους. Δηλαδή στην αρχιτεκτονική του κινητήρα αλλά και στο λογισμικό ελήφθη υπόψη η ενέργεια του καυσίμου. Ο περιορισμός στην κατανάλωση 100kg/hr σε συνδυασμό με την υψηλότερη συμπίεση του turbo κινητήρα των 1.6lt, τον άμεσο ψεκασμό και την υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας συνιστούν μια τελείως διαφορετική πρόκληση για τους κατασκευαστές.
Μιλώντας σχετικά o Έρικ Ολτχάσεν υποδιευθυντής της Petronas που φτιάχνει τα καύσιμα της Mercedes αποκαλύπτει: "Δεν υπάρχει τίποτα αξιοποιήσιμο από τα περσινά δεδομένα για τα καύσιμα. Φέτος το καύσιμο είναι φτιαγμένο ειδικά για το συγκεκριμένο κινητήρα. Δουλεύουμε γι' αυτό σε συνεργασία με τη Mercedes πάνω από 2 χρόνια. Είμαι 20 χρόνια σ' αυτή τη δουλειά και πρώτη φορά βλέπω το καύσιμο να αποτελεί μέρος της σχεδίασης του κινητήρα".
Κυρίαρχο πρόβλημα των φετινών κινητήρων η προανάφλεξη, τα γνωστά σε όλους μας "πειράκια". Πρόκειται ουσιαστικά για ανάφλεξη του μίγματος αέρα καυσίμου όχι στο ανώτατο σημείο αλλά πριν ή μετά απ' αυτό. Έχει ως αποτέλεσμα, την αύξηση της κατανάλωσης, την πτώση της απόδοσης και την υπερθέρμανση των μηχανικών μερών. Οι χημικοί μηχανικοί το αντιμετωπίζουν στα αυτοκίνητα παραγωγής αυξάνοντας τον αριθμό οκτανίου.

Η μονάδα ισχύος της Mercedes.Όμως στη F1 δεν είναι τόσο απλό όπως εξηγεί ο Ολτχάσεν: "Υπάρχει ένας βέλτιστος αριθμός οκτανίου, τον έχουμε βρει με άπειρες δοκιμές. Αν αυξήσουμε περαιτέρω την περιεκτικότητα σε οκτάνια, πέφτει η ισχύς. Όλα είναι θέμα βελτιστοποίησης". Έχοντας διαθέσιμα 100kg καυσίμου για τα 305km+ του αγώνα οι κατασκευαστές καυσίμου προσπαθούν να "χωρέσουν" όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια (θερμίδες) στη δεδομένη ποσότητα. Όμως για ν' αυξήσεις τον αριθμό οκτανίου θα χάσεις σε ενέργεια και το αντίστροφο. Πρόκειται για αντικρουόμενες απαιτήσεις και χρειάζεται χρυσή τομή. Το να προσδώσουν στο καύσιμο υψηλότερο ποσοστό ενέργειας για δεδομένο αριθμό οκτανίου είναι για τους κατασκευαστές η υπέρτατη πρόκληση φέτος. Εσωκλείοντας περισσότερη ενέργεια στο καύσιμο, κάνεις οικονομία δεν είναι όμως το μεγάλος όφελος που προσδοκούν οι μηχανικοί των ομάδων τα 10kg λιγότερο καύσιμο στην εκκίνηση. Το μεγάλο κέρδος προκύπτει αν μετατρέψεις το καύσιμο που εξοικονόμησες σε ηλεκτρική ισχύ μέσω των δυο ηλεκτροκινητήρων/ γεννητριών. Έτσι μπορεί να έχεις μια επιπλέον ώθηση στην ευθεία και σημαντική αύξηση στην τελική ταχύτητα.

Οι σημαντικές διαφορές στην τελική ταχύτητα μπορεί εν μέρει να αποδοθούν και στην ποιότητα του καυσίμου όπως αποκαλύπτει ο τεχνικός διευθυντής της Red Bull, Άντριαν Νιούι: "Είναι ορατό από την ανάλυση GPS που κάνουμε ότι κάποιοι εκ των ανταγωνιστών μας έχουν σε συγκεκριμένα σημεία πολύ περισσότερη δύναμη από άλλους με ίδια μονάδα ισχύος". Η διαφορά που μπορεί να οφείλεται στο καύσιμο μπορεί να ξεπεράσει τα 30PS και μιλάμε πάντα για την ίδια μονάδα ισχύος.

Η Ferrari έχει ανακοινώσει μια σημαντική αναβάθμιση της μονάδας ισχύος για τον επόμενο αγώνα το Καναδικό GP  και η Renault σχεδιάζει μια αντίστοιχη αναβάθμιση για τον δεύτερο αγώνα του Ιουνίου το Αυστριακό GP. Στόχος να έχει τη δυνατότητα να διεκδικήσει εντός έδρας τη νίκη η ομάδα της Red Bull.