Waterinjectie in Formule 1 Renault

Tags: Rally, Formula 1, de concurrentie, injector, water, prestaties, macht, Ferrari, Renault, octaan, ontploffing, Turbo

Introductie

Waterinjectie op krachtige motoren die in wedstrijden werden gebruikt, was een algemeen gebruik in de jaren '70 en '80.

Het doel van deze waterinjecties had minstens 3 verschillende essentiële rollen:

- verhoging van het toelatingspercentage, dwz de massa van het mengsel, door het mengsel te koelen of de aangezogen lucht door verdamping van dit water. Dit verhoogde dus het specifieke vermogen van de motor.

- verhogen de weerstand tegen detonatie van het mengsel (m.a.w. verhoog het octaangetal van het mengsel). In die zin sluit dit aan bij de MW50 – Methanol Water – injectie op de gevechtsvliegtuigen van de 2e Wereldoorlog.

- koele interne componenten (in het bijzonder: voering, klep, zitting, zuiger, enz.) van de motor tijdens zware belasting.

Deze waterinjectieprocessen zijn in de loop van de tijd allemaal verboden in officiële competities zoals Rally of Formule 1 om de race om de macht te beperken. Toch worden deze procédés nog steeds gebruikt bij bepaalde wedstrijden voor dragster of tractorpulling…

Laten we nu enkele concrete voorbeelden bekijken van waterinjectie in competitie door: Renault Sport in de Formule 1, Ferrari en SAAB.

Renault Sport in de Formule 1

Renault Sport F1-logo

Philippe Chasselut, hoofd "piston crowns" in het onderzoeks- en ontwikkelingsteam van Renault Sport herinnert zich die dagen nog:

In 1982 ontwikkelde de Renault V6 Turbo 585 pk, het was de eerste motor die in de F1 werd gebruikt. In 1977 maakte hij 525 pk, dus de vermogenswinst tussen deze 2 versies was minimaal. Maar in de loop der jaren hebben we ons op andere gebieden geconcentreerd: betrouwbaarheid, afvlakking van de vermogenscurve en verkorting van de reactietijd (control to power). Toen deze doelen eenmaal waren bereikt, probeerden we het aantal pk's te vergroten en in 1986 leverde de V6 Turbo 870 pk in raceomstandigheden. Dus als we tussen 1977 en 1982 60 pk (11,5%) hadden gewonnen, hadden we tussen 300 en 51,3 bijna 1982 (1986%) gewonnen.

Lees ook:  Pantone-engine: volledig ENSAIS-ingenieursrapport

Formula 1 30 1982 RE
Formula 1 30 1982 RE

In theorie was alles wat er moest worden gedaan om het aantal pk's van een turbomotor te vergroten, het verhogen van de turbodruk. Desalniettemin moesten de motorcomponenten dit overtollige vermogen (en dus interne krachten) kunnen weerstaan. Dit was onze grootste zorg toen we in 1982 begonnen met het vergroten van het vermogen. Het eerste obstakel was de detonatie, dit fenomeen doet zich voor als een grote hoeveelheid mengsel in de cilinders wordt gelaten en een abnormale verbranding veroorzaakt (niet gecontroleerd). Bij wegvoertuigen veroorzaakt de detonatie, ook wel kloppen genoemd, geen motorschade. Maar in de Formule 1 zijn de detonatiekrachten zo groot dat de zuiger kan worden doorboord, waardoor de verbrandingsgassen in het carter kunnen komen ...

Gezicht op V6


Uitzicht op V6 van 1982

Om de ontstekingscapaciteit van een motor te verminderen, dachten we eerst aan een manier om de lucht in het mengsel te koelen, dat was samengeperst en dus verwarmd door de Turbo. Dit was dus de functie van de warmtewisselaars (intercoolers). Desalniettemin was hun doeltreffendheid beperkt wanneer de buitentemperatuur erg hoog was (GP van Brazilië) of tijdens een Grand Prix die op grote hoogte werd gespeeld (Zuid-Afrika, Mexico…).

Lees ook:  Een stookolie-vrije stookketel geïnspireerd op interne waterdoping

Onder deze omstandigheden werd ofwel de zuurstof ijler gemaakt door de hoogte, ofwel werd de luchtmassa die door de intercooler ging verminderd door de omgevingstemperatuur, waardoor het verwachte koeleffect minder was.

In 1982 was het Jean Pierre Boudy die het idee had om de temperatuur van de lucht die de Turbo verlaat te verlagen door water in de inlaat te injecteren. Als het water eenmaal in contact was met de hete lucht, zou het verdampen en daardoor warmte naar die lucht pompen. De temperatuur van het inlaatmengsel (benzine en lucht) daalde vervolgens tijdens de passage door het inlaatspruitstuk. Zo zijn we erin geslaagd om de temperatuur van de persluchtinlaat te verlagen van 10 naar 12 ° C, die voorheen rond de 60 ° C lag. Het was genoeg om de ontploffing te voorkomen!

Een watertank van 12 liter ...

cockpit
cockpit

Tijdens het openingsevenement van het seizoen 1983, de Grand Prix van Brazilië, werd Renault zo de eerste fabrikant die een injectie van au gebruikte in de Formule 1 om de temperatuur van het inlaatmengsel te verlagen.

Het systeem omvatte een watertank van 12 liter, die aan één kant van de auto was bevestigd, en een regeleenheid achter het hoofd van de bestuurder. Deze regeleenheid bestond uit een elektrische pomp, een drukregelaar en een druksensor. Deze sensor activeerde het systeem zodra de inlaatboostdruk hoger was dan 2,5 bar. Onder deze druk was er geen risico op detonatie, dus waterinjectie was niet zinvol. Het water werd door de pomp aangezogen en door de regelaar geleid die de stroom constant hield voordat het in de collector werd geïnjecteerd.

Dit systeem vereiste het starten van elke race met een overgewicht van 12 liter. Deze gewichtshandicap zorgde ervoor dat we in de oefensessies 3 tienden per ronde verloren. Maar dit was minder ongemak dan de "klassieke" wegvoertuigmethode om de ontsteking vooraf te vertragen. Renault was daarom de eerste fabrikant die gebruik maakte van waterinjectie om turbomotoren te beschermen tegen detonatie (wat destructief was voor de motoren).

Lees ook:  Vix proces Fuel Saver

Toen dit ontploffingsprobleem eenmaal was opgelost, kon Renault zich concentreren op het vergroten van het vermogen...

Resultaten?

Het was in 1977 dat de 'Régie' in de F1 werd geïntroduceerd. De reglementen van die tijd boden motorfabrikanten twee opties: een 3-liter atmo of een 1,5-liter turbo. Terwijl alle teams kiezen voor de grote drie liter, zet Renault in op de turbo met een kleine V6.

Op Silverstone, de 17 juli RS01 Renault maakte zijn eerste rondjes. Zwakte van de turbomotor, is betrouwbaarheid hard ontbreekt tijdens de eerste races op het punt dat de RS01 de bijnaam de gele theepot vanwege de motoren breekt in een wolk van rook. Maar geleidelijk aan, de Renault technologie steeds meer succes. In 1978 Renault turbo legt de 24 Uur van Le Mans en in 1979, is dit de eerste overwinning in de Diamond F1 bij de Grand Prix van Frankrijk.

Vanaf deze eerste successen zullen alle teams Renault volgen op het gebied van turbotechnologie tot ze essentieel worden vanaf 1983. Begin jaren 90 won Renault de wereldtitel als motorfabrikant voor zes jaar.

Renault RS01 altijd in beweging.

cockpit
Formule 1 Renault RS01

Renault RS01:

Motor: 6 cilinders in V in middenpositie, turbocompressor, 1 cm492, 3 pk bij 525 tpm, maximumtoerental ca. 10 km/u

Transmissie: naar de achterwielen – 6-versnellingsbak + MA

Remmen: geventileerde schijven op alle vier de wielen

Afmetingen: lang. 4,50 m - breedte. 2,00m – gewicht 600kg

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *