Az üzemanyag!

Az F1-es autók üzemanyagként benzint használnak. A legtöbb csapat a kenőanyagokhoz hasonlóan a benzint is a petrokémiai beszállítójától kapja, amely általában egy világszerte forgalmazó cég. Az üzemanyag (esetünkben a benzin), az a folyadék, amely levegővel keveredve az égés hatására kibővül és dugattyút lefelé nyomva elfordítja a főtengelyt és ezáltal erőt hozva létre. Minél jobban szétlehet oszlatni  az üzemanyag-levegő keveréket az égéstérben és minél több robbanóanyag részecske találvató köbcentiméterenként , annál több erő generálására képes egy állandó üzemanyag mennyiség mellett és ez kedvezőleg hat az üzemanyag spórolásra is.

Mindez könnyű lenne a szakembereknek, ha nem lennének korlátozások e téren is. A Nemzetközi Autómobil Szövetség (FIA) korlátozza az oktánszámot, az oxigén és nitrogén tartalmat és a sűrőséget. Továbbá ezek az üzemanyagok nem tartalmazhatank semmilyen olyan vegyületet, amely ne lenne megtalálható a kereskedelemben kapható üzemanyagokban. Ezek a követelmények az Európai Parlament által hozott rendeleteben vannak lefektetve, amelyet még 2000-ben fogatdak el. Hála a matematiaki modelleknek, melyek segítik felmérni az adott keverék erejét és jellemzőit, egy olyan üzemanyag keveréket kisérletezhetünk ki, amelyek még nem sértik az FIA szabályait,de teljesítmény növelést eredményez.

Specifikáció:

 Ugorjunk csak vissza a kezdetekhez, amikor az F1 még gyerekcipőben járt. Ez időtájt az üzemanyag összállítása a kémikusok fantáziájára volt bízva és nem voltak megszorítások. Ők főzték a boszorkány konyhájukban ezeket az agresszív vegyületeket. Néhány az akkori összetevőkből pl. a benzol, a metanol, az aceton és nitrobenzol. Egy-két keverék olyan erősre sikeredett, hogy az edzés, vagy a futam után azonnal elkellett távolítani a motorból a maradékot. Az óvintézkedések nélkül a motor nem élte volna meg a következő reggelt. Később a csapatok áttértek a kerozinra és egészen a 60-as évek végéig használták is, míg az FIA nagyban csökkentette az elfogadható adalékanyagok listáját a versenyző és a szerelők biztonsága érdekében.

A 70-es évek végére rendelet vezettek be a magas oktánszámú üzemanyagok forgalmazására Francia-, Olasz-, Németországban és Angliában. A csapatok a keresekedelemben is kapható RON(Research Octane Number- kutatási oktán szám) 101-es üzemanyagot használtak.

Amikor ezt a fajta benzint kivonták a forgalomból, a csapatok technikai partnerei részére engedélyezték, hogy egy speciális üzemanyagot (RON 102) készítsenek, csupán a kategória részére. Ezek már jelentős eltérést mutattak a kereskedelmi benzinektől.
       
A 80-as évek végen az oxigén és nitrogén megengedett szintjét csupán 2 %-ra csökkentették.
Az idő múlásával további korlátozások születtek, mint pl. a sűrőség, a gőznyomása, és a benzol- és ólom tartalom későbbi hozzáadása. A 90-es évek első felében a kőolajtársaságok több mint 300 keverkét kísérleteztek ki egy szezonban.


1992-ben az  FIA úgy döntött, hogy minden olyan anyag, amely nem található meg a kereskedlem ben is kapható üzemanyagokban, illegálisnak minősül. 1993-tól napjainkig csak ólommentes „szuper“ benzin alkalmazható, amely megfelel az unió szabványainak, amelyek sarki kutakon is kapható benzinre vonatkoznak.

Előállítása:

A termelés a motor teherbírásának felmérésésvel történik, hogy minél több energia kinyerhető legyen az üzemanyagból a motor veszélyzetetése nélkül  és a tartóság, valamint a fogyasztás szempontjából. Az első szakasz magában foglalja a számítógépes előrejelzés modelleket, amelyben megtalálható egy adatbázis, ahol több száz keverék kísérletezhető ki. A legjobb keverék és az a bizonyos energia löket-amely az áhított századokat is jelentheti- megtalálása érdekében a mérnökök virtuálisan is elégethetik az üzemanyagot, anélkül hogy bármit is előállítottak volna. Néhány csapat úgy fejlesztette ezt a virtuális technológiáját, hogy a virtuális üzemanyagot egy virtuális motorban tesztelhetőek legyenek adott természeti feltételek mellet pl. tengerszint feletti magasság. Ez a matematikai modell célja, hogy segítse a különböző keverékek tesztelését és az üzemanyag fizikai-kémiai tulajdonságainak értékének megállapítását, míg mielőtt előállították volna azt.
 
A következő fázisban már a valós üzemanyagon végeznek el teszteket, hogy meggyőződjenek nem-e sértik meg a szábályok adta határokat, és utána próbálják ki a motorban, ahol a teljsítményt és a fogyazstást mérik. Miután a benzin összetételéről döntés született, egy mintát küldenek az FIA laborjába jóváhagyásra, amely Angliában található.

Az olajtarásaságok egy előre előállított mennyiséggel rendelkeznek kenő- ill. üzemanyagból.
Az ELF pl. 40 m3 (40 000 L) petrokémia termékkel rendelkezik és ezt  csupán a F1 és  GP2 sorozatban szereplő csapatok részére és azeket az ELF Solize kutatási központban tárolják, ahonnan 50 L-es hordokban szállízják el.

Egy top csapatnak, amely privát beszálítóval rendelkezik, egy versenyhétvégére kb. 3600L üzemanyogot, 200 L motorolajt, 180 L váltóolajt, 80 L hidraulikus folyadékot, 20 hűtő folyadékot és néhány kg zsírt szállít. Egy mérnök mindig jelen van a verseny helyszínén 5 nappal a versenyhétvége megkezdése előtt, hogy ellenőrizze az összes üzemanyag a helyére került-e, továbbá ellenőrzi a kromatográfiás és spektrometriás gépeket, amelyek lehetővé teszik a használt folyadékok elemzését. Hétvége végeztével az összes el nem használt anyag visszakerül a gyártóhoz.

Összetétel

A verseny-üzemanyagnak az összetételének azonosnak kell lennie a kereskedelemben is kapható üzemanyagokkal. Csak az összetevők aránynak tudható be a különbség a normál és verseny üzemanyag között. E korlátozás miatt a szénhidrogéneket 2 osztályba sorolhatjuk.

Telített szénhidrogének- a szénatomok vegyértékének megfelelő maximális számú hidrogénatom található. A szénatomok csak egyszeres kötésekkel kapcsolódnak össze bennük.
       
Ř    Parrafinok- Nagy molekulatömegű alkán, az általános képlete CnH2n 2, ahol az n  22. és 27. között található. A név a latin  para + affinis szóból származik, melynek jelentésse "hiányos affinitás" . A természetben leginkább fehér, szagtalan, íztelen, viaszos szilárd anyag, melynek olvadáspontja  47 ° C és 65 ° C között mozog. Vízben nem oldódik, de benzolban igen. A paraffin nem reagál a leggyakoribb kémiai anyagokra, de könnyen oxidálódik
Ř    Cikloalkánok (vagy más néven cikloparaffinok) egy, vagy több gyűrűt tartalmazó telített szénhidrogének. Ezek a kiváló alacsony hőmérsékleti tulajdonságokkal rendelkeznek, elsősorban a kenőanyagokban használják.
Telítelen szénhidrogének-  csak abban különböznek a telítettektől, hogy kevesebb hidrogénatomot tartalmaznak, mint az azonos szénatomszámú, telített szénhidrogének.

Ř    Aromás szénhidrogének - Ezek a vegyületek mindig tartalmaznak legalább egy gyűrűt. Gyakran több gyűrű is található a molekulájukban. Jellegzetes aromás kötésrendszert tartalmaznak. Az aromás szénhidrogénekre példa a benzol és a naftalin.
Ř    Diének, régies nevükön diolefinek olyan nyíltláncú szénhidrogének, melyekben kettő darab kettős kötés található a szénlánc szénatomjai között. Ha csak egy darab kettős kötés van a szénláncban, akkor alkén nevet adunk a molekulának. Tehát a dién kifejezésben a di- előtag a kettős kötések számára utal
Ř    Acetilén (etin, C2H2), gáz halmazállapotú, telítetlen szénhidrogén

Az üzemanyag tartály:

Az F1-ben deformálódó, átlyukaszthatatlan Kevlar üzemanyagtartályokat használnak. Ez jelentősen csökkenti balesetknél a tűz kialakulásának a veszélyét. A tartály egyszerüen deformálódik, bármely pontján is éri az erő behatás. Az összes üzemanyagvezeték egy automatikusan leálló szivattyúval van összekötve a tartállyal. A rendszer akkor is leáll, ha egy vezték megszakad, vagy szivárog.

Az autó törészónájában egy érzékelő van beépitve, ami egy bizony erőhatásnál automatikusan elindítt  egy tűzoltkészüléket a tartálynál.

Az üzemanyagtartály mérete döntő befolyással bír a kasztni tervezésénél.Továbbá figyelmbe kell vennünk a motor fogysztását és az aerodinamikáról sem feledkezhetünk meg. Mivel a tank a vezetőülés és motor között található nagyban befolyásolja az itt található helyet és ez hatással van  az autónk tengelytávjára. Minél hátrább helyezzük el az autó oldalszekrényeit, annál hátrább kerül a pilótánk is, de annál tisztább levegő jut az oldalszekrényekbe.

A jelenkori autók fogyasztása feltehetöleg 180-200 L üzemanyagot fogyasztanak el a versenytáv során. A pilótánk persze ezt valamelyest tudja csökkenteni a kormánykeréken elhelyezett kapcsolókkal pl. ha pályán van a safety car, vagy már tetemes előnyre tet szert és a maximális teljesítmény már nem fontos.

Oldal: Üzemanyag
Lakatos Racing Technology - © 2008 - 2024 - lakatosracingtechnology.hupont.hu

A HuPont.hu-nál a honlap készítés egyszerű. Azzal, hogy regisztrál elkezdődik a készítés!

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat