Közelkép a Forma-1-es autóba épített Honda motorról.
Közelkép a Forma-1-es autóba épített Honda motorról.

BEMUTATKOZIK A RA619H

Ez az új erőgép a benzinnel működő belső égésű motorok teljesítményét különböző energia-visszanyerő rendszerekkel (ERS) egyesíti: így jön létre a hibrid motoregység. Ez a hihetetlenül erős és meglepően hatékony találmány a modern Forma-1-es versenyautók szíve.

A fejlett hibrid elektromos rendszer leleményesen újrahasznosítja a fékek és a kipufogógázok által termelt energiát. Ezek a teljesítmény optimalizálását célzó különleges fejlesztések azonban ma már nem csupán a versenypályákon segítik a pilótákat, hanem a Honda közúti kínálatában is helyet kaptak.

Alább áttekintjük az egység egyes elemeit, és megnézzük, hogy milyen fontos szerepet töltenek be a mai modern motorokban.

3D CAD ábra a motorról

V6 ICE

Minden futam itt kezdődik. Az aktuális szabályok egy 1600 köbcentis, hathengeres motort írnak elő, amelynél a hengerek két háromelemes, V alakban elrendezett hengersorban helyezkednek el. A használt üzemanyag típusát is szigorúan szabályozzák, ez lényegében megegyezik a közúti autók számára a töltőállomásokon elérhető benzinnel.

3D CAD ábra a turbófeltöltőről

TURBÓFELTÖLTŐ

A jelenleg használt belső égésű motorokban egy turbófeltöltő is található, így a motor teljesítményét nem csupán a hibrid rendszerből érkező elektromos áram növeli, hanem a turbó is, amely a motor kipufogórendszere által termelt forró gázok felhasználásával megforgat egy kompresszort, így növeli a motorba jutó levegő-üzemanyag keverék mennyiségét. Az üzemanyag égetéséhez oxigén, a hatékony égéshez pedig nagy mennyiségű oxigén szükséges – ez azért is különösen fontos, mert a versenyző futamonként mindössze 110 kg üzemanyaggal gazdálkodhat. A percenként akár 100 ezer fordultra is képes turbófeltöltő segít gyorsabban „lélegezni” a motornak.

A turbófeltöltő működését segíti az MGU-H és az MGU-K.

3D CAD ábra a generátoregységről, Kineti

MGU-K

A Forma-1-es autókban található motoregység egyik legösszetettebb eleme az MGU-K (a kinetikus motor-generátoregység), hiszen több feladatot is ellát.

A Forma-1-es versenyautók fékezése során rengeteg hő keletkezik – a fékbetétek gyakran vörösen izzanak a hőmennyiségtől, amelyet el kell nyelniük. MGU-K képes a közel 540 Celsius-fokra felhevülő fékbetétek energiájának az elektromos árammá alakítására, amelyet aztán betáplál az energiatároló egységbe.

3D CAD ábra az MGU-K generátorról

MGU-K

Az MGU-K azonban nem csupán egy generátor – arról is ez az alkatrész gondoskodik, hogy az energiatároló egységben található energia eljusson a hajtásláncba, így szükség esetén további 160 lóerővel látja el a versenyautót. Ez az energia az MGU-H-ba is irányítható, hogy segítse a turbófeltöltő munkáját.

 

3D CAD ábra az MGU-K generátorról

MGU-H

Az MGU-H (motor-generátoregység, hő) az autó kipufogógázaiból származó hőt használja fel a generátor meghajtására, ugyanúgy, ahogy az MGU-K a kinetikus energiát hasznosítja. Az átalakított energia egyenesen az energiatárolóba vagy az MGU-K-ra küldhető.

Az MGU-H két irányban működik. Elvonni és visszatáplálni egyaránt képes az energiát. Elsődleges feladata a turbófeltöltő támogatása, hogy a kompresszor minél hamarabb elérje a megfelelő fordulatszámot, amikor a vezető lenyomja a gázpedált – így a „turbólyuk” minimálisra csökkenthető, és a lehető legjobb teljesítmény érhető el.

 

3D CAD ábra a generátoregységről

ENERGIATÁROLÓ EGYSÉG

Az energiatároló egység egy speciális akkumulátor, amelyet a Forma-1-es motoregységhez fejlesztettek ki. Feladata az MGU-K és az MGU-H által termelt energia tárolása.

A fékezés során felszabaduló hatalmas erők és a kipufogógázok hője egyaránt elektromos áramot termel, így ez az egység egy igen fontos erőforrás. A visszanyert energiát fontos az autóban eltárolni, hogy szükség esetén rendelkezésre álljon. Egy körön belül az energiatároló egységből maximum 4 MJ energia juttatható a hátsó kerekekhez. Így a versenyautó körönként körülbelül 30 másodpercnyi extra teljesítményhez jut.

Az energiatároló egység nélkül elképzelhetetlenek lennének a ma használt hibrid járművek.

3D CAD ábra az energiatároló egységről

VEZÉRLŐELEKTRONIKA

A motoregység elektronikus vezérlőegysége (ECU) ellenőrzi és irányítja a motoregység elektromos alkatrészeit, és minden másodpercben több millió műveletet végez. Kulcsszerepet játszik annak biztosításában, hogy a verseny alatt a megfelelő időpillanatban a megfelelő mennyiségű energia álljon a pilóta rendelkezésére. Az elektronikus vezérlőegység szabályozza az energiabemenetet, -kimenetet és -termelést, és lehetővé teszi, hogy a motoregység elérje a szükséges teljesítményt.

3D CAD ábra az ECU-ról