Διαχείριση Ενέργειας στη σύγχρονη F1 – Στόχοι, Προκλήσεις και Στρατηγικές.

Εισαγωγή

Σε προηγούμενο άρθρο, παρουσιάσαμε τις αλλαγές των τεχνικών και αγωνιστικών κανονισμών για την περίοδο 2014 και προχωρήσαμε σε μία πρώτη ανάλυση των συνεπειών τους στις επιδόσεις των μονοθέσιων. Εδώ εστιάζουμε στο βασικό πυρήνα των αλλαγών. Τη διαχείριση ενέργειας.

Power Unit – Ροές Ενέργειας

Στην Εικ. 1, παρουσιάζεται το διάγραμμα ροών ενέργειας από και προς τα διάφορα συστήματα της μονάδας πρόωσης (Power Unit – PU). Το διάγραμμα αυτό αυτό προέρχεται από τους τεχνικούς κανονισμούς του 2014. Αποτελεί το αποτέλεσμα διαλόγου, μεταξύ των ομάδων, των κατασκευαστών κινητήρων και της FIA και οριστικοποιήθηκε για το έτος 2014 στο τέλος Απριλίου 2013.

Power-Unit-Energy-Flow-Tech-Reg-2014-Rev-2 

Εικ. 1: Διάγραμμα Ροής Ενέργειας PU. (πατήστε πάνω στην εικόνα για μεγέθυνση)

Καρδιά του PU, παραμένει ο Κινητήρας Εσωτερικής Καύσης (Internal Combustion Engine – ICE). Ένας V6 Turbo 1.6lt του οποίου τα τεχνικά χαρακτηριστικά ορίζονται στο άρθρο 5.1 των κανονισμών. Ο άξονας του στροβιλοσυμπιεστή – turbo (Pressure Charging System – PCS) υποχρεωτικά βρίσκεται εντός του V του κινητήρα. Στρόβιλος και συμπιεστής, τα δύο μέρη του PCS, έχουν κοινό άξονα περιστροφής και περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα. Στο PCS, συνδέεται το MGU-H. Ο ICE συνδέεται με το Σύστημα Ανάκτησης Ενέργειας (Energy Recovery System – ERS), μέσω του Κινητήρα-Γεννήτριας Ανάκτησης Κινητικής (Motor Generator Unit – Kinetic MGU-K) και θερμικής (Motor Generator Unit – Heat MGU-H) Ενέργειας. H σύνδεση του ICE με το MGU-H επιτρέπεται μόνον μέσω του PCS.

Το ERS αναπαριστάται με πράσινο χρώμα στην Εικ. 1. Το ERS, αποτελείται από 4 βασικά υποσυστήματα. Τα MGU-K, MGU-H, τη μονάδα αποθήκευσης ενέργειας (Energy Storage – ES) και το MGU-CU, τη μονάδα ελέγχου των MGU-Κ και MGU-H και του ES.

Στον στροφαλοφόρο του ICE συνδέεται μηχανικά, με σταθερό λόγο περιστροφής, η μονάδα MGU-K με μέγιστη ταχύτητα περιστροφής τα 50,000rpm. Η μέγιστη ροπή που παρέχει η MGU-K, μετρημένη με βάση την ταχύτητα περιστροφής του στροφαλοφόρου, θα πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση των 200Nm. Για τον υπολογισμό της ροπής που παράγει η MGU-K και μεταφέρεται στον στροφαλοφόρο του ICE θεωρείται συντελεστής διόρθωσης της απόδοσης ίσος με 95%. Το 2014, η μέγιστη μεταδιδόμενη ισχύς του MGU-K προς και από τον ICE και των λοιπών υποσυστημάτων του, οριοθετείται στα 120kW. Οι περιορισμοί αυτοί, πρακτικά σημαίνουν ότι το MGU-K μπορεί να προσφέρει τη μέγιστη ισχύ από τις 6000rpm ως και το όριο περιστροφής. To MGU-K δεν είναι κάτι το άγνωστο στους οπαδούς της F1. Με διαφορετικές προδιαγραφές ήταν ένα από τα υποσυστήματα του συστήματος KERS. Κανένας περιορισμός δεν υπάρχει όσον αφορά την τροφοδοσία με ισχύ από το MGU-K των βοηθητικών συστήματα του μονοθέσιου που δεν θεωρούνται τμήματα του ICE.

Η μονάδα MGU-H είναι μαζί με το PCS τα νέα υποσυστήματα για το 2014. Το MGU-H, παρουσιάζεται για πρώτη φορά στην F1. Οι περιορισμοί για το MGU-H είναι ελάχιστοι. Ο πρώτος περιορισμός αφορά τη σύνδεση του με το PCS. Ο λόγος ταχυτήτων περιστροφής θα πρέπει να είναι σταθερός. H σύζευξη του PCS με το MGU-H γίνεται μέσω συμπλέκτη. Ο δεύτερος περιορισμός αφορά την μέγιστη ταχύτητα περιστροφής ίση με 125,000rpm. Η ροή ενέργειας από και προς το PCS δεν έχει κάποιον περιορισμό.

Ολοκληρώνουμε την περιγραφή του ERS, με την αναφορά μας στη Μονάδα Αποθήκευσης Ενέργειας (Energy Storage – ES). Το ES, για το 2014, βρίσκεται υποχρεωτικά εντός του survival cell του μονοθέσιου. Το survival cell ορίζεται σαφώς στους τεχνικούς κανονισμούς στα άρθρα 13.1.1, 15.4.4 και 15.4.6 και παρουσιάζεται στην Εικ. 1b. Το βάρος του ES, συμπεριλαμβανομένων και των βοηθητικών τμημάτων του, πρέπει να κυμαίνεται από 20kgr ως 25kgr. Η μέγιστη ενεργειακή χωρητικότητα του ES ορίζεται σε 4,000kJ. Δεν επιτρέπεται η αύξηση της αποθηκευμένης ενέργειας του ES στα pits, δοκιμαστικά και αγώνα. Το ES, συνδέεται με τα MGU-K και MGU-H, μέσω της Μονάδας Ελέγχου των Κινητήρων/Γεννητριών (Motor Generator Units – Control Unit – MGU-CU). Στο MGU-CU μπορεί να αποθηκευθεί ενέργεια αλλά σε καμία περίπτωση αυτή η ποσότητα δεν πρέπει να υπερβεί τα 5kJ. Η ροή ενέργειας από το ES προς το MGU-K δεν πρέπει να υπερβεί τα 4,000kJ στο γύρο. Αντίστοιχα η ροή ενέργειας από το MGU-K προς το ES οριοθετείται στα 2,000kJ. Η ροή ενέργειας από και προς τη μονάδα MGU-H δεν έχει περιορισμούς.

Τα MGU-K, MGU-Η και ES έχουν τη δυνατότητα, ανά πάσα στιγμή να προσφέρουν ή να ανακτήσουν ενέργεια από τα λοιπά βοηθητικά συστήματα του μονοθέσιου. Σημειώνεται ότι υπάρχει η δυνατότητα περαιτέρω αποθήκευσης ενέργειας εκτός του ERS. Η ποσότητα ενέργειας σε αποθηκευτικές διατάξεις εκτός ERS δεν θα πρέπει να υπερβαίνει τα 300kJ. Και η ροή ενέργειας (ισχύς) θα πρέπει να είναι μικρότερη των 2kW για το σύνολο της ποσότητας αυτής πλην μόλις 20kJ. Η διάταξη αυτή δεν είναι νέα. Αντίστοιχη διάταξη υπήρχε και τα προηγούμενα χρόνια. Σκοπός της είναι, οι ομάδες να εστιάσουν στην ανάπτυξη του ERS και όχι σε άλλες διατάξεις αμφιβόλου περαιτέρω χρησιμότητας και άγνωστης επικινδυνότητας.

Survival-Cell-Tech-Reg-2014 

Εικ. 1b: Survical Cell.

Διαχείριση Ενέργειας

Πρόκληση για 2014, ήταν ότι είχε να κάνει με τη βέλτιστη διαχείριση της διαθέσιμης ενέργειας. Ο περιορισμός των 100kgr καυσίμου ανά αγώνα συνεπάγεται ότι η διαθέσιμη, εξωγενής, ενέργεια οριοθετείται στα 4240MJ ή 1.178ΜWh (1178kWh). Η αποθηκευμένη ηλεκτρική ενέργεια, στο ES είτε σε συσσωρευτές (BAT) είτε σε διατάξεις πυκνωτών, υπέρ-πυκνωτών (SC), προκύπτει από την ανάκτηση θερμικής ή κινητικής ενέργειας και δεν νοείται ως εξωγενής μορφή ενέργειας. Μελλοντικά πρόσθετοι περιορισμοί, στην ποσότητα ενέργειας που θα μπορούσε να ανακτηθεί στον αγώνα και στην αεροδυναμική απόδοση, θα μπορούσαν να λύσουν οριστικά το «πρόβλημα» της «ταχύτητας των μονοθέσιων».

Το πρόβλημα των μηχανικών ήταν το πώς για τη διαθέσιμη εξωτερική ποσότητα ενέργειας σε έναν αγώνα να μεγιστοποιήσουν την απόδοση του PU. Να μεγιστοποιήσουν με άλλα λόγια το ωφέλιμο μηχανικό έργο με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά. Όλα αυτά λαμβάνοντας υπόψη ακόμα: α) τα επιθυμητά χαρακτηριστικά της καμπύλης ισχύος του PU, β) των χαρακτηριστικών της κάθε πίστας γ) των ελαστικών, δ) των περιβαλλοντικών συνθηκών και ε) κάθε άλλου παράγοντα που επηρεάζει έναν αγώνα.

Φυσικά και οι μηχανικοί που απασχολούνται με το PU δεν εργάζονται σε ένα αποστειρωμένο περιβάλλον. Για την εξέλιξη του PU λαμβάνεται υπόψη και η αεροδυναμική απόδοση του μονοθέσιου της ομάδας και το προφίλ οδήγησης των οδηγών της ομάδας. Αυτό προσφέρει, στα χαρτιά, προβάδισμα στις Mercedes και Ferrari. Είναι ασαφές, ποιος είναι ο ρόλος της Renault αν αναλογιστούμε τις δηλώσεις του Christian Horner στελέχους της Red Bull. Δεν είναι δύσκολο λοιπόν να καταλάβει κανείς γιατί μονοθέσια με το ίδιο PU δεν έχουν την ίδια απόδοση. Και αντίστοιχα γιατί στην ίδια ομάδα μπορεί ένας οδηγός να έχει πολύ καλύτερα αποτελέσματα από τον έτερο οδηγό της ομάδας.

Από μία πρώτη ανάγνωση των προηγουμένων παραγράφων θα μπορούσε κανείς να εξάγει το συμπέρασμα ότι οι στόχοι είναι σαφείς και ότι μπορούν με ευκολία να αποτυπωθούν ως ένα σαφώς ορισμένο πρόβλημα. Μάλλον δεν είναι αυτή η πραγματικότητα. Ούτε ως προς τη σαφήνεια των στόχων, ούτε ως προς τις τιμές των περιορισμών, ούτε ως προς το πλήθος των σεναρίων που θα πρέπει οι μηχανικοί να εξετάσουν κατά τη φάση σχεδίασης του PU.

Η μεγιστοποίηση της απόδοσης του PU δεν συνεπάγεται απαραίτητα την μεγιστοποίηση του παραγόμενου έργου του ICE. Ένας ICE δεν μπορεί να είναι το ίδιο αποδοτικός στο ευρύ φάσμα στροφών που απαιτείται να λειτουργεί. Όμως είναι δυνατόν με τη χρήση των MGU-K και MGU-H η αντιληπτή προσφερόμενη ισχύς στον οδηγό να έχει τα επιθυμητά χαρακτηριστικά.

Η συνολική ποσότητα του καυσίμου δεν είναι ο μόνος περιορισμός. Θα πρέπει και το μονοθέσιο να αναλώνει καύσιμα κατά τρόπο ώστε να μην τερματίζει με περισσότερο καύσιμο από την ποσότητα που απαιτούν οι αγωνιστικοί κανονισμοί και να μην αναλώνει καύσιμα με ρυθμούς που δεν θα του επέτρεπαν να τερματίσει τον αγώνα.

Η καμπύλη ιπποδύναμης πρέπει να ταιριάζει στα χαρακτηριστικά κάθε πίστας. Άλλη όμως η επιθυμητή καμπύλη σε κάθε πίστα πχ. Canada, Monaco, Spain κλπ. Η ώρα του αγώνα, οι καιρικές συνθήκες μπορούν να αλλάξουν άρδην τις απαιτήσεις. Άλλες οι συνθήκες λειτουργίας το βράδυ, με χαμηλή θερμοκρασία και πιο πυκνό αέρα, και άλλες το καταμεσήμερο. Άλλες οι απαιτήσεις προοδευτικότητας σε στεγνή πίστα άλλες σε βρεγμένη.

Τέλος τα ελαστικά. Η βέλτιστη διαχείριση τους αποτελούσε και αποτελεί ακόμα και σήμερα τον ύστατο στόχο. Για τα πίσω ελαστικά, ο τρόπος παροχής της ισχύος από το PU καθορίζει και τις δυνατότητες του μονοθέσιου τόσο σε ρυθμό ενός γρήγορου γύρου όσο και σε ρυθμό αγώνα. Γιατί καθορίζει το ρυθμό φθοράς των ελαστικών. Ένα PU που φέρεται «ευγενικά» στα ελαστικά δίνει τη δυνατότητα στους υπεύθυνους στρατηγικής αγώνα να είναι πιο ευέλικτοι.

Σενάρια Λειτουργίας του PU

Το σύστημα KERS δεν προσέφερε θεαματική βελτίωση των επιδόσεων. Συνειδητή επιλογή από τη FIA. Μία επιλογή που είχε ως αποτέλεσμα την παντοκρατορία της Red Bull και του Vettel. Σήμερα η σωστή διαχείριση του PU είναι θεμελιώδους σημασίας. Λάθος επιλογές στον τομέα της διαχείρισης του PU μπορεί να σημαίνει τη διαφορά μεταξύ μίας άνετης νίκης και μάχης για βαθμούς. Οι επιδόσεις σήμερα είναι ανάλογες με τα μονοθέσια της προηγούμενης χρονιάς που χρησιμοποιούσαν ως και 60% περισσότερο καύσιμο. Και αυτό είναι πρόοδος.

Τα βασικά υπό-συστήματα του PU είναι πέντε: 1. ICE, 2. PCS, 3. MGU-H, 4. MGU-K, 5. ES. Κάθε ένα από αυτά ανακτά/αναλίσκει ή παρέχει ενέργεια. Δεν έχουν όμως όλα τις ίδιες δυνατές διαδρομές ροής ενέργειας. Για τον ICE έχουμε δύο διαδρομές. Από/προς το PCS και προς/από το κιβώτιο (GEARBOX). Για τo MGU-H έχουμε περισσότερες διαδρομές. Από/προς το PCS, ES και MGU-K, με παρεμβολή του MGU-CU στις δύο τελευταίες περιπτώσεις. Αντίστοιχο διάγραμμα έχουμε και για το MGU-K με 3 διαδρομές. Από/προς το GEARBOX, ES και MGU-H. Αλλά με ιδιαίτερους περιορισμούς. Προς/από το GEARBOX η ισχύς δεν υπερβαίνει τα 120kW, προς/από το ES υπάρχει περιορισμός συνολικής ενέργειας στο γύρο, με διαφορετικά όρια ανάλογα της φοράς της ενέργειας ενώ προς/από το MGU-H δεν υφίσταται κάποιος περιορισμός.

Οι πιθανές καταστάσεις λειτουργίας του PU (ας τα ορίσουμε ως σενάρια) είναι πολύ περισσότερες των δύο σεναρίων (υποβοήθηση πρόωσης, αποθήκευση ενέργειας) του 2013. Πολλά σενάρια έχουν μόνον θεωρητική αξία. Κάποια άλλα μπορεί να οδηγήσουν σε άστοχες επιλογές. Ειδικά αν δοθεί σε αυτά υπερβάλουσα βαρύτητα.

Για το MGU-CU οι πληροφορίες είναι ελάχιστες. Η σημασία του MGU-CU όμως, είναι μεγάλη. Ένα σωστά σχεδιασμένο MGU-CU με μειωμένες απώλειες ενέργειας σε σχέση με ένα άλλο MGU-CU μπορεί να ανατρέψει πλήρως το αποτέλεσμα για το ποια είναι η βέλτιστη στρατηγική σε έναν αγώνα και ποιές είναι οι βέλτιστες παράμετροι των συστημάτων του PU. Τεχνολογίες όπως ημιαγωγοί ισχύος τεχνολογίας SiC (Silicon-Carbide – Πυρίτιο-Άνθρακας) μειώνουν σημαντικά τις απώλειες κατά τη μετάδοση της ενέργειας. 

Στους τεχνικούς κανονισμούς δεν υπάρχουν περιορισμοί στην τεχνολογία του ES. Αν και η πυκνότητα αποθήκευσης ενέργειας των SC είναι τάξεις μεγέθους μικρότερη αυτής των BAT, η μετατροπή στους δεύτερους, της ηλεκτρικής ενέργειας σε χημική, έχει ως αποτέλεσμα να έχουν οι SC το πλεονέκτημα όσον αφορά την πυκνότητα ισχύος, το ποσοστό ανάκτησης της αποθηκευμένης ενέργειας και τη διάρκεια ζωής. Μία από τις παραμέτρους σχεδιασμού κατά την ανάπτυξη του ES θα ήταν και οι διαθέσιμες τεχνολογίες SC και BAT και το πως μέσα από τη σωστή διαχείριση τους μπορεί να επιτευχθεί το μεγαλύτερο δυνατό όφελος.

Η πολυπλοκότητα του προβλήματος είναι προφανής. Αποτέλεσμα αυτής της πολυπλοκότητας η αύξηση του κόστους. Οι PU του 2014 είναι πολύ ακριβότερες των PU του 2013. Απαιτείται πλήθος μηχανικών, ειδικευμένων σε θέματα που ως σήμερα δεν απασχολούσαν ιδιαίτερα την F1, το οποίο συνεπάγεται αύξηση του κόστους. Το κόστος των αγώνων για το 2014, όπως προκύπτει και από τις δηλώσεις των εμπλεκομένων έχει ανέβει πολύ. Το αναπόφευκτο τίμημα της τεχνολογικής εξέλιξης.

Electron Highways – Rules, tricks and tips

Ας εξετάσουμε μερικά σενάρια λειτουργίας του PU. Στην Εικ. 2, παρουσιάζεται η ροή ενέργειας των κυρίων υποσυστημάτων σε φάση πλήρους επιτάχυνσης. Θεωρώντας ότι δεν υπάρχουν περιορισμοί πρόσφυσης, η MGU-K προσφέρει τη μέγιστη ισχύ. H MGU-H προσφέρει ενέργεια στο PCS για να μειώσει τις αντιστάσεις στην εξαγωγή του συνδυασμού PCS-ICE. Τόσο ο MGU-K όσο και ο MGU-H τροφοδοτούνται με ενέργεια μέσω του MGU-CU από το ES.

 Energy-Flows-SC1-Full-Acc

Εικ. 2: Πλήρης Επιτάχυνση.

Στην Εικ. 3, παρουσιάζεται μία πιθανή κατάσταση του PU σε φάση επιτάχυνσης όπου η ταχύτητα περιστροφής του PCS και οι συνθήκες λειτουργίας του ICE είναι τέτοιες ώστε το MGU-H να λειτουργεί ως γεννήτρια υποβοηθώντας το ES. Το ES προσφέρει την υπόλοιπη ενέργεια που απαιτείται στο MGU-K. Καθώς η ροή ενέργειας από το MGU-H μέσω του MGU-CU στο MGU-K δεν υπόκειται σε περιορισμούς σε πίστες όπως η Monza όπου ο χρόνος επιτάχυνσης υπερβαίνει τα 33.333sec που είναι το κάτω όριο λειτουργίας του MGU-K στο γύρο αν αυτό τροφοδοτείται μόνον από το ES, μία τέτοια δυνατότητα θα ήταν χρήσιμη. Σημειώνεται ότι 120kWx33.333sec = 4000kJ δηλαδή η μέγιστη επιτρεπτή ροή ενέργειας από το ES στο MGU-K σε ένα γύρο. Γενικότερα αυτή η κατάσταση θα ήταν χρήσιμη καθώς επέτρεπει στον οδηγό να ακολουθήσει επιθετική στρατηγική για περισσότερο από τον 1 γύρο που επιτρέπει η μέγιστη χωρητικότητα του ES αν το σύνολο της συνεισφοράς του MGU-K ήταν μέσω του ES.

 Energy-Flows-SC1a-Acc-HER

Εικ. 3: Επιτάχυνση μέσω ανάκτησης θερμικής ενέργειας και συνεισφοράς/αποθήκευσης ES.

Στην Εικ. 4, η κατάσταση είναι αντίστοιχη της Εικ. 3, αλλά η ενέργεια που ανακτά το MGU-H υπερκαλύπτει τις ανάγκες του MGU-K οπότε η υπόλοιπη ενέργεια, χωρίς περιορισμούς κατευθύνεται προς το ES. Στην Εικ. 5, παρουσιάζεται η υπό-περίπτωση όπου η ενέργεια που ανακτά η MGU-H είναι περίπου ίση με την ενέργεια που απαιτεί η MGU-K. Το περίπου ίση έχει να κάνει και με τη μικρή μεν αλλά υπαρκτή χωρητικότητα σε ενέργεια του MGU-CU που επιτρέπει την εξομάλυνση της παρεχόμενης ισχύος προς το MGU-K. Τα σενάρια λειτουργίας της Εικ. 4 και Εικ. 5 δεν διαφέρουν ουσιαστικά μεταξύ τους. Αλλά η λειτουργία του PU όπως στην Εικ. 5 μειώνει σημαντικά τις απαιτήσεις σε κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης, του ES με προφανή οφέλη για τη μακροζωία.

 Energy-Flows-SC1b-Acc-HER-only

Εικ. 4: Επιτάχυνση μέσω ανάκτησης θερμικής ενέργειας και αποθήκευση ενέργειας στο ES.

 Energy-Flows-SC1c-Acc-EHER

Εικ. 5: Επιτάχυνση από Ανάκτησης Θερμικής Ενέργειας.

Στην Εικ. 6, έχουμε ένα υποθετικό σενάριο που θυμίζει 2013. Το ES παρέχει ενέργεια στο MGU-K με το MGU-H να παραμένει «ανενεργό».

 Energy-Flows-SC1d-Acc-KER-only

Εικ. 6: Επιτάχυνση υποβοήθηση από MGU-K μόνον.

Στην Εικ. 7, παρουσιάζεται η ροή ενέργειας των κυρίων υποσυστημάτων σε φάση πλήρους επιβράδυνσης/ανάκτησης ενέργειας. Ο ICE λειτουργεί ως φρένο υποβοηθούμενο από το PCS. Το MGU-H, ανακτά ενέργεια η οποία προφανώς είναι περισσότερη από την ενέργεια αν λειτουργούσε μόνον το MGU-K.

 Energy-Flows-SC2-Full-Dec

Εικ. 7: Πλήρης Επιβράδυνση – Μέγιστη Ανάκτηση Ενέργειας.

Στην Εικ. 8, παρουσιάζεται η ροή ενέργειας σε φάση επιβράδυνσης, με μέρος της ενέργειας που ανακτάται να διοχετεύεται στο PCS για την μείωση της καθυστέρησης απόκρισης (turbo-lag). Ανάλογα αν υπάρχει έλλειμμα ή πλεόνασμα ενέργειας το ES παρεμβαίνει για να καλύψει τις ανάγκες ή για να αποθηκεύσει το πλεόνασμα. Η διοχέτευση ενέργειας προς το PCS μπορεί να γίνει χωρίς την συμμετοχή του MGU-K με το ES να καλύπτει τις ανάγκες (Εικ. 9).

 Energy-Flows-SC2a-Dec-Tspool

Εικ. 8: Επιβράδυνση και αύξηση κινητικής ενέργειας PCS.

 Energy-Flows-SC2b-Tspool-only

Εικ. 9: Αύξηση κινητικής ενέργειας PCS μέσω του ES.

Τέλος στην Εικ. 10, έχουμε και σενάριο ανάλογο του 2013. Το ES αποθηκεύει την ενέργεια από MGU-K με το MGU-H να παραμένει «ανενεργό».

 Energy-Flows-SC2c-KER

Εικ. 10: Επιβράδυνση – Ανάκτηση Κινητικής Ενέργειας.

Ανακεφαλαιώνοντας

Στο σημείο αυτό, δεν μπορούμε να αποφύγουμε κάθε αναφορά στην κυριαρχία στους πρώτους 6 αγώνες της περιόδου, της Mercedes. Η εταιρεία έχει το καλύτερο PU μέχρι στιγμής. Αλλά τόσο η Ferrari όσο και η Renault έχουν εντείνει τις προσπάθειες τους ώστε ως και τα μέσα της περιόδου να έχουν καλύψει μέρος της απόστασης που τους χωρίζει από τα ασημί μονοθέσια.

Ομοίως αξίζει να σημειωθεί και η διαφορά απόδοσης μεταξύ των οδηγών της Red Bull με τον τετράκις παγκόσμιο πρωταθλητή να μην μπορεί να φέρει αντίστοιχα αποτελέσματα με τον ομόσταβλο του. Κάτι αντίστοιχο συμβαίνει και στη Ferrari όπου ο νεοφερμένος Raikkonen δεν έχει δείξει ως και το Monaco ότι μπορεί να απειλήσει σοβαρά τον Alonso.

Canada 2014 – The Revenge of the Underdogs

Το πόσο σημαντική είναι η ανάκτηση ενέργειας και η σωστή διαχείριση της, αποδείχτηκε κατά τον αγώνα του Canada όπου οι παντοδύναμες σε ρυθμό αγώνα Mercedes βρέθηκαν σε ένα απογοητευτικό για αυτές 2-DNF από το 1-2 που όλοι περίμεναν μέχρι τα 2/3 του αγώνα. Συγχαρητήρια στον Daniel Ricciardo για την παρθενική του νίκη με την ομάδα των Κόκκινων Ταύρων. Σκιά του εαυτού της η Ferrari που βρίσκεται σε μεγάλη κρίση αποτέλεσμα λάθος επιλογών τα τελευταία χρόνια στην διάρθρωση και λειτουργία της ομάδας.

Ανεξάρτητα του αποτελέσματος του Canada ο μόνος αντίπαλος της Mercedes είναι ο κακός της εαυτός στη διαχείριση των οδηγών της. Οι σχέσεις Hamilton και Mercedes ίσως βρίσκονται σε οριακό σημείο. Ο Βρετανός θεωρεί ότι η ομάδα προωθεί τον Γερμανό ομόσταβλό του. Δεν θα ήταν εντελώς παράλογο άλλωστε. Και η διαχείριση των πιλότων είναι ένα απείρως πιο δύσκολο πρόβλημα από τη διαχείριση ενέργειας του PU.

Αρκτικόλεξα – Μονάδες – Πολλαπλάσια Μονάδων

Αρκτικόλεξο Αγγλικός Όρος Ελληνική Μετάφραση
PU Power Unit Μονάδα Πρόωσης
ICE Internal Combustion Engine Κινητήρας Εσωτερικής Καύσης
Turbo (PCS) Pressure Charging System Στροβιλοσυμπιεστής
GEARBOX Κιβώτιο
ERS Energy Recovery System Σύστημα Ανάκτησης Ενέργειας
MGU-CU Motor Generator Unit – Control Unit Μονάδα Διαχείρισης ERS
MGU-K Motor Generator Unit – Kinetic Κινητήρας Γεννήτρια ανάκτησης Κινητικής Ενέργειας
MGU-H Motor Generator Unit – Ηeat Κινητήρας Γεννήτρια ανάκτησης Θερμικής Ενέργειας
ES Energy Storage Μονάδα Αποθήκευσης Ενέργειας
SC Super Capacitors Υπερ-πυκνωτές
BAT Battery Συσσωρευτές

  

Στο κείμενο έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες μονάδες για τη μέτρηση ισχύος, ενέργειας κλπ όπως και τα πολλαπλάσια τους.

Οι μονάδες είναι:

Joule (J) – Μονάδα Ενέργειας κατά SI. Είναι η ενέργεια που απαιτείται ή παράγεται από την εφαρμογή μίας δύναμης ίσης με 1 Newton για απόσταση 1 m. Στον ηλεκτρισμό 1 Joule είναι η ενέργεια που παράγεται από τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος 1A από αντίσταση 1 Ohm για 1 sec.

Watt (W) – Μονάδα Ισχύος κατά SI. Η ισχύς ορίζεται ως Έργο προς χρόνο. 1 Watt = 1 Joule / sec

Τα πολλαπλάσια είναι:

kilo (k) = (x1000). 1 kJ = 1000 J, 1 kW = 1000 W κλπ

Μega (M) = (x1,000,000). 1 MJ = 1000 kJ = 1,000,000 J, 1 MW = 1,000 kW κλπ

Trivia

1 Joule είναι η ενέργεια που απαιτείται για να ανυψώσουμε αντικείμενο ~100gr κατά 1m1 Joule ισούνται με περίπου 0.24 calories (θερμίδες). Ο μέσος ενήλικας απαιτεί ενέργεια ίση με 2000000 calories = 2000 kcal = 8368000 Joules = 8.368 MJ.

H kWh είναι μονάδα Ενέργειας, γνωστή σε όλους μέσα από τους λογαριασμούς ηλεκτρικής ενέργειας, και ορίζεται ως το έργο που παράγεται από ισχύ 1kW για χρόνο 1h. 1 kWh = 1000 W x 1 h = 1000 W x 3600 sec = 3,600,000 J = 3600 kJ = 860 kcal.

Η ποσότητα ενέργειας που περιέχεται σε 100kgr βενζίνης είναι ίση με 1178kWh. Ενέργεια επαρκής για να καλύψει τις ανάγκες ενός μέσου ανθρώπου για 500 μέρες ή 1.4 χρόνια περίπου. Μία μέση τετραμελής οικογένεια στην Ελλάδα, καταναλώνει περί τις 6000kWh ή το ενεργειακό περιεχόμενο πέντε περίπου ρεζερβουάρ ενός μονοθέσιου της F1 για την περίοδο 2014.

Σημείωση Συντάκτη: Από λάθος (εκ παραδρομής) το ενεργειακό περιεχόμενο του διαθέσιμου καυσίμου που έχει ένα μονοθέσιο στον αγώνα είχε υπολογισθεί 10 φορές μεγαλύτερο του πραγματικού. Το λάθος αυτό διορθώθηκε και το κείμενο τροποποιήθηκε ανάλογα.