Formula 1:n moottori

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Nyt sitten ajellaan uudella 2,4 litran koneella.
Säännöt kieltävät turbon, ts. kyseessä on vapaastihengittävä kone.
Muuttuva venttiilien ajoitus on säännöissä kielletty. Venttiileitä on 2+2 per sylinteri. Tehoja kuulemma on n. 750 hv.
TV-kuvien mukaan kierroksia riittää 19 500 r/min.

Jos laskee kierroslukujen ja iskutilavuuksien suhteella niin perheauton 2 litran moottorista pitäisi 6000 r/min kierroksilla lähteä n. 195 hv.
Lähteeköhän ilman turboa ?

Mikä ja mitkä on ne konstit joilla F1:n koneesta saadaan nuo litratehot ?
Kierrosluvun vaikutus on tällä kysymyksenasettelulla eliminoitu.

Ja toinen kysymys : kun kone ns. laukeaa ja päästää savut ulos, mitä koneessa silloin tapahtuu ? Mistä se öljy joka ilmiselvästi palaa joutuu ensin sylinteriin ja sitten pakosarjaan?
Käsittääkseni F1:n koneen kampikammiossa on alipaine keventämässä pyörimisen ilmanvastusta, luulisi että jos mäntä puhkeaa sylinterin suuntaan ei ainakaan kampikammiosta öljyä mene?

Sivut

Kommentit (132)

Jyde
Seuraa 
Viestejä594
Liittynyt29.8.2005

Eikös Honda Civic Type-R:ssä ole 200hv. Kaksilitrainen vapaastihengittävä. Eiköhän pelkillä ajoituksila päästä jo tuonne huomattavasti korkeammille kierroksille. Tämmöiset pelit eivät vaan tahdo käydä edes tyhjäkäyntiä alle 10000rpm. Materiaalivalinnoilla, eri polttoaineella, huomattavasti tarkemmalla viimeistelyllä, kovemmilla puristuksilla, lyhyemmällä iskulla jne... Siinä ainakin osa reseptistä. Tuloksena hullunaan kiertävä kone jolla ei tavallisessa perheautossa tekisi hevonv***ua.

Kunhan yritän joskus olla asiallinen...

Vierailija
Mikä ja mitkä on ne konstit joilla F1:n koneesta saadaan nuo litratehot ?
Kierrosluvun vaikutus on tällä kysymyksenasettelulla eliminoitu.



Kyllä se on suurimmaksi osaksi moottorin hengitys, joka on optimoitu taatusti viimeisen päälle. Kun kierrokset lähentelevät 20k, ei siellä ole turhia mutkia tai rosoja kanavissa. Polttoainettahan sinne sylinteriin kyllä saadaan niin paljon, kuin halutaan, mutta ilmaa pitää olla myös. Koska ahtimet ovat kiellettyjä, ainoa keino on viimeistellä koneen ilmankierto kokonaisuutena.

Itse olen puolestaan miettinyt, kuinka suuria sytytysennakkoja noilla kierroksilla käytetään, koska ei sitä voi loputtomasti aikaistaa. Kun mäntä nousee puristustahtiin, on imuventtiili varmaan vielä osaksi auki, jotta seos ehtii tulla sylinteriin. Sitten kun venttiili sulkeutuu, mäntä on jo noussut ohi alakuolokohdan, joten rajat syttyennakolle ovat olemassa. Ei voi sytyttää, ennenkuin on tarpeekksi kakkua sylinterissä. Koska kierrokset ovat suuria, niin jääkö sytkä silti myöhäiselle. Eli jos moottori teoriassa kestäisi vaikkapa 30000r, kannattaako tällaista konetta tehdä, kun seoksen palamisnopeus on äärellinen.

...eri polttoaineella...

Tietääkseni F1 moottorit käyttävät lähes täysin samanlaista polttoainetta, kuin mikä tahansa perheauto.

Vierailija

Virittämällä nykykoneistakin saadaan tuo 100hv/litra irti. Ja onhan noita ihan tuotantokoneitakin ollut, mistä kyseiset tehot lähtevät.

F1-koneissa teho on etusijalla, polttoainetalous ja muut seikat tulevat vasta jälkeenpäin. Lisäksi, kun koneilla ajetaan maksimissaan 1500 km, voidaan monia osia tehdä kevyemmäksi kuin tuotantoautolla.

Nykyisin tosiaan bensa on ihan bensaa, 80-luvun hulluina turbovuosina polttoaineena oli 80 prosenttisesti tolueenia.

Itseasiassa tälle kaudelle ennustettiin paljon suurempiakin teholukemia, jostain syystä koneista ei kuitenkaan oteta kuin 19-19,5 krmp, eli suunnilleen sama mitä v10 koneet kiersivät parhaimmillaan. Alkuennusteissa povattiin v8-koneiden kiertävän jopa 25000rpm. No, ehkäpä jo ensi vuonna...

Vierailija
Jyde
Eikös Honda Civic Type-R:ssä ole 200hv. Kaksilitrainen vapaastihengittävä.

Tuo kone on vapaastihengittävä mutta siinä on muuttuva venttiilien ajoitus ja nousu. Ne on käsittääkseni F1:ssä kielletty.

Toinen asia on kyllä tuo hevosvoimien määrittely. Hondassa on joukko apulaitteita varmaan mukana, mitä lie F1:ssä ?

Ja taitaa F1:ssä ilman otto olla niin rakennettu että jossain 200 km/h vauhdissa on melkoinen patopaine.

Kysymys sytytysennakosta on mielenkiintoinen. Itse olen miettinyt millä tekniikalla venttiilit on tehty, jousitoiminen täytyy olla aika rankoilla jousilla. Pakko-ohjattuko ?

Mutta se toinen kysymys: mitä siinä savut taivaalle päästävässä koneessa oikein tapahtuu ?

Vierailija

eiköhän sieltä aina savut tule ulos hajosi mitä tahansa. kun osat liikkuvat hirveää kyytiä edes takas ja sitten jotain hajoaa niin syntyy takuulla erikokoisia reikiä koneeseen ja tuppaa öljyt/vedet vuotamaan pitkin poikin paikkoja ja kun osat ovat vielä todella kuumia niin sauhuahan siittä syntyy. ja vaikka ei koneen kyljestä irto osia lentäisi niin venttiili rikko tai metallisilppu männän ja sylinterin välissä saa aikaan öljy vuodon sylinteriin.

Vierailija
tasan
Jyde
Eikös Honda Civic Type-R:ssä ole 200hv. Kaksilitrainen vapaastihengittävä.



Tuo kone on vapaastihengittävä mutta siinä on muuttuva venttiilien ajoitus ja nousu. Ne on käsittääkseni F1:ssä kielletty.



Juu, mutta henkilöauton moottori on muutoin eri sarjassa formulan koneeseen verrattuna.

Toinen asia on kyllä tuo hevosvoimien määrittely. Hondassa on joukko apulaitteita varmaan mukana, mitä lie F1:ssä ?



DIN/SAE hevosvoimissa näitä on otettu huomioon. Formuloissa ei apulaitteita kyllä paljoa olekaan.

Ja taitaa F1:ssä ilman otto olla niin rakennettu että jossain 200 km/h vauhdissa on melkoinen patopaine.



No, mitään suppiloita ei ole käyty rakentelemaan, eli ei patopainetta suoranaisesti hirveästi ole haluttu. Mikä sitten lienee syy tuohon.

Kysymys sytytysennakosta on mielenkiintoinen. Itse olen miettinyt millä tekniikalla venttiilit on tehty, jousitoiminen täytyy olla aika rankoilla jousilla. Pakko-ohjattuko ?



Venttiilikoneisto toimii pneumaattisesti ilman jousia. Mekaaniset jouset eivät pysyisi tuollaisissa kierrosnopeuksissa mukana.

Mutta se toinen kysymys: mitä siinä savut taivaalle päästävässä koneessa oikein tapahtuu ?

Koneen rikkoutuessa jäähdytysvettä, bensaa tai öljyä voi päästä kuumille pinnoille. Öljy tai bensa voi sitten syttyä kuumalla pinnalla palamaan ja liekit tai savut. Höyrystyvä vesikin voi tietysti tehdä näkyvän pilven.

Vierailija
Tonivee
tasan
Jyde
Eikös Honda Civic Type-R:ssä ole 200hv. Kaksilitrainen vapaastihengittävä.



Tuo kone on vapaastihengittävä mutta siinä on muuttuva venttiilien ajoitus ja nousu. Ne on käsittääkseni F1:ssä kielletty.



Juu, mutta henkilöauton moottori on muutoin eri sarjassa formulan koneeseen verrattuna.



Juu, mutta sitähän minä alunperin kysyin: miten eri sarjassa?
Alipaine kampikammiossa, pinnoitukset männissä/sylintereissä, pneumaattinen venttiilikoneisto säästää, mitä muuta ?
Millainen on "kaasuläppä", ilmamäärää ei saa venttiilien ajoituksella säätää?

Tonivee

No, mitään suppiloita ei ole käyty rakentelemaan, eli ei patopainetta suoranaisesti hirveästi ole haluttu. Mikä sitten lienee syy tuohon.

Tarkoitin että ohjaamon yläpuolella olevaan ilmanottoaukkoon tulee melkoinen paine kun ajetaan 200 - 300 km/h.

Tonivee

Koneen rikkoutuessa jäähdytysvettä, bensaa tai öljyä voi päästä kuumille pinnoille. Öljy tai bensa voi sitten syttyä kuumalla pinnalla palamaan ja liekit tai savut. Höyrystyvä vesikin voi tietysti tehdä näkyvän pilven.

Ihan totta kaikki. Mutta en minä ymmärtänyt mikä meni rikki: mäntä puhki vai kiertokanki kyljestä ulos?
Jos imusarjassa ei ole painetta ei bensaa kai mene sylinteriin jonka mäntä on puhki - vai onko koneessa suoraruiskutus?
Kun noista koneista ei ole edes perustietoja liikkunut, sen ymmärrän että salaisuudet ovat salaisuuksia.
Voihan hydrauliikkaöljy päästessään moottorin pinnalle roihahtaa?

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005

No eiköhän noissa F1:ssä jo suorasuihkutus ole.

Taitaa sen verran kovat paineet vaan olla F1-moottorissa, että jos jokin menee pieleen, niin paine vain yksinkertaisesti kasvaa niin suureksi, että jäähdytysvedet pääsevät palotilaan höyrystyen välittömästi. Kun soppaan vielä heitetään moottori- ja hydrauliikkaöljyt ja moottorin pakosarjan kuumuus selittyvät myös liekitkin.

Vierailija

F1-koneessa on suorasytkä ja polttoaineen ruiskutus. Ruiskutuspaine ei kuitenkaan saa ylittää 100bar. Polttoaine syötetään imukanavaan, yhdestä suuttimesta per sylinteri.

FIA
5.7.1

The pressure of the fuel supplied to the injectors may not exceed 100 bar. Sensors must be fitted which directly measure the pressure of the fuel supplied to the injectors, these signals must be supplied to the FIA data logger.




Sytytyksessä saa käyttää vain normaalin sytytystulpan tapaan toimivaa sytytintä. Vain yksi puola ja tulppa per sylinteri.

FIA
5.8.1

Ignition is only permitted by means of a single ignition coil and single spark plug per cylinder. The use of plasma, laser or other high frequency ignition techniques is forbidden.

5.8.2

Only conventional spark plugs that function by high tension electrical discharge across an exposed gap are permitted.

Venttiilikoneisto ei ole kokonaan pneumaattinen, sillä nokka-akseli avaa venttiilin ja ilmanpaine sulkee sen. Jousilla toteutettu venttiilien sulkeminen ei toimi kunnolla enää yli 12 000 rpm nopeuksilla.

Patopaineella saatu teholisä ei kovin merkittävä. Jossain Hondan moottoripyörämallissa muistelisin "ram-air"-systeemin antaneen yli 200km/h nopeuksissa 4hp tehonlisän. Kyseessäollut moottori oli muistaakseni jotain 1000cc - 1200cc ja tehoa 100-140hp. Formuloissa saavutetaan varmaankin parikymmentä lisäpollea kovissa nopeuksissa, mutta se ei ole merkittävä määrä kun moottori muuten kampeaa lähes 800hp.

http://www.fia.com/sport/Regulations/f1regs.html

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005
tasan

Ihan totta kaikki. Mutta en minä ymmärtänyt mikä meni rikki: mäntä puhki vai kiertokanki kyljestä ulos?

Varmaan mikä tahansa mekaaninen vaurio johtaa aika tehokkaasti katastrofiin äärimmilleen viritetyssä koneessa jota rääkätään täydellä teholla. Jos mäntä puhkeaa, se varmaan myös kevenee ja sekoittaa koneen tasapainotukset - minkä jälkeen kiertokanki tulee ulos katsomaan kuka kiusaa. Tai jos venttiili hajoaa, se osuu mäntään rikkoen männän, laakerit ja kiertokangen - ja taas on koneen sisällä ahdasta jos kierroslukumittarin näyttö alkaa kakkosella.

Noillahan on joku männän maksimikoko. Se johtaa väistämättä siihen, että männän nopeus tulee suureksi kierrosten kasvaessa. Liekö palorintaman etenemisnopeus rajoittamassa kierroksia formulan koneissa. Tai sitten se värinähomma, 180 asteen kampiakselin omaava V8 ilmeisesti on aika epästabiili kone siinä suhteessa.

Juoni
Seuraa 
Viestejä1461
Liittynyt20.10.2005
ilesoft

Patopaineella saatu teholisä ei kovin merkittävä. Jossain Hondan moottoripyörämallissa muistelisin "ram-air"-systeemin antaneen yli 200km/h nopeuksissa 4hp tehonlisän. Kyseessäollut moottori oli muistaakseni jotain 1000cc - 1200cc ja tehoa 100-140hp. Formuloissa saavutetaan varmaankin parikymmentä lisäpollea kovissa nopeuksissa, mutta se ei ole merkittävä määrä kun moottori muuten kampeaa lähes 800hp.

http://www.fia.com/sport/Regulations/f1regs.html

Yamahan R6:sta ilmoitetaan muistaakseni 127hv, ja patopaineella 133, mikä tekee noin 5%:n tehonlisäyksen. Äärimmäisen kovassa F1:sten kilpailussa tuollainen on melkoinen etu (750:stä lähemmäs 30hv) olettaen siis että säännöt tuon mahdollistavat. Fykkösissä on oletettavasti potentiaali vielä suuremmallekin patopaineelle, jos koko auton ilmavirtoja pystytään -jälleen sääntöjen puitteissa- kanavoimaan halutulla tavalla.

Jyde
Seuraa 
Viestejä594
Liittynyt29.8.2005
Juoni
ilesoft

Patopaineella saatu teholisä ei kovin merkittävä. Jossain Hondan moottoripyörämallissa muistelisin "ram-air"-systeemin antaneen yli 200km/h nopeuksissa 4hp tehonlisän. Kyseessäollut moottori oli muistaakseni jotain 1000cc - 1200cc ja tehoa 100-140hp. Formuloissa saavutetaan varmaankin parikymmentä lisäpollea kovissa nopeuksissa, mutta se ei ole merkittävä määrä kun moottori muuten kampeaa lähes 800hp.

http://www.fia.com/sport/Regulations/f1regs.html




Yamahan R6:sta ilmoitetaan muistaakseni 127hv, ja patopaineella 133, mikä tekee noin 5%:n tehonlisäyksen. Äärimmäisen kovassa F1:sten kilpailussa tuollainen on melkoinen etu (750:stä lähemmäs 30hv) olettaen siis että säännöt tuon mahdollistavat. Fykkösissä on oletettavasti potentiaali vielä suuremmallekin patopaineelle, jos koko auton ilmavirtoja pystytään -jälleen sääntöjen puitteissa- kanavoimaan halutulla tavalla.

Jostain muistan lukeneeni, en vaan nyt mitenkään sitä juttua mistään löydä, että F1:n rakenteelliset säädökset estävät patopaineen käyttämisen melko tehokkaasti.
Tarinoidaan lisää jos juttu jostain löytyy....

Kunhan yritän joskus olla asiallinen...

Vierailija
Neutroni

Varmaan mikä tahansa mekaaninen vaurio johtaa aika tehokkaasti katastrofiin äärimmilleen viritetyssä koneessa jota rääkätään täydellä teholla. Jos mäntä puhkeaa, se varmaan myös kevenee ja sekoittaa koneen tasapainotukset - minkä jälkeen kiertokanki tulee ulos katsomaan kuka kiusaa. Tai jos venttiili hajoaa, se osuu mäntään rikkoen männän, laakerit ja kiertokangen - ja taas on koneen sisällä ahdasta jos kierroslukumittarin näyttö alkaa kakkosella.

Noillahan on joku männän maksimikoko. Se johtaa väistämättä siihen, että männän nopeus tulee suureksi kierrosten kasvaessa. Liekö palorintaman etenemisnopeus rajoittamassa kierroksia formulan koneissa. Tai sitten se värinähomma, 180 asteen kampiakselin omaava V8 ilmeisesti on aika epästabiili kone siinä suhteessa.

Mäntä liikkuu todella kiivaasti, taitaa vauhtia olla 900 m/s ja kiihtyvyyskin ylä- ja alakuolokohdissa voi olla luokkaa 40 g. Kun en nyt viitsi laskea.

Voihan esim. imuventtiilit alkaa vuotaa ja kone puhaltaa tulet imusarjaan.
Enpä tiedä .

Vierailija
tasan
Jyde
Eikös Honda Civic Type-R:ssä ole 200hv. Kaksilitrainen vapaastihengittävä.



Tuo kone on vapaastihengittävä mutta siinä on muuttuva venttiilien ajoitus ja nousu. Ne on käsittääkseni F1:ssä kielletty.

Toinen asia on kyllä tuo hevosvoimien määrittely. Hondassa on joukko apulaitteita varmaan mukana, mitä lie F1:ssä ?

Ja taitaa F1:ssä ilman otto olla niin rakennettu että jossain 200 km/h vauhdissa on melkoinen patopaine.

Kysymys sytytysennakosta on mielenkiintoinen. Itse olen miettinyt millä tekniikalla venttiilit on tehty, jousitoiminen täytyy olla aika rankoilla jousilla. Pakko-ohjattuko ?

Mutta se toinen kysymys: mitä siinä savut taivaalle päästävässä koneessa oikein tapahtuu ?

Siellä on jousien lisäksi hydrauliset nostimet venttiiileille. Jos hydrauliikka formulasta pettää, venttiilit nousevat pelkkien jousien varassa, jolloin kone kiertää enää noin 10000rpm ja auto näyttää radalla etanalta.

Vierailija
Menchi
Siellä on jousien lisäksi hydrauliset nostimet venttiiileille. Jos hydrauliikka formulasta pettää, venttiilit nousevat pelkkien jousien varassa, jolloin kone kiertää enää noin 10000rpm ja auto näyttää radalla etanalta.



Ei ole jousia, eikä hydrauliikkaa venttiilikoneistossa. Hydrauliset venttiilinseuraajat sekoavat jo alle 10 000 rpm ja jousilla toteutettu nostinkoneisto viimeistään 13 000 rpm. Nykyiset venttiilikoneistot toimivat pneumatiikalla. Nokka-akseli työntää venttiilin auki ja paineilma (tai jokin kaasu, esim. typpi) sulkee venttiilin, pitää sen kiinni seetissä ja auttaa seuraamaan nokan muotoa.

Jyde

Jostain muistan lukeneeni, en vaan nyt mitenkään sitä juttua mistään löydä, että F1:n rakenteelliset säädökset estävät patopaineen käyttämisen melko tehokkaasti.
Tarinoidaan lisää jos juttu jostain löytyy....



Juu näin todellakin on. Tutkiskelin tarkemmin noita FIA:n sääntöjä,

http://www.fia.com/sport/Regulations/f1regs.html

ja löysin tällaista:

FIA
1.12

Supercharging :
Increasing the weight of the charge of the fuel/air mixture in the combustion chamber (over the weight induced by normal atmospheric pressure, ram effect and dynamic effects in the intake and/or exhaust system) by any means whatsoever. The injection of fuel under pressure is not considered to be supercharging.

5.1.3

Supercharging is forbidden.

Muistelen kun Imolan onnettomuuksien jälkeen tehtiin hätäisiä ratkaisuja koneiden tehojen rajoittamiseksi. Silloin tehtiin tällaiset lovet autojen ilmanottoaukkoihin. Mahtaisikohan tuo patopaineen kieltäminen olla peruja siltä ajalta...

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat