Τα μυστικά του ERS μιας μονάδας ισχύος F1

Σε αυτό το βίντεο της Mercedes και της Petronas δίνεται η δυνατότητα να βυθιστούμε στα εσωτερικά εξαρτήματα του υβριδικού συστήματος μίας μονάδας ισχύος της Formula 1.

Έχουν περάσει 15 χρόνια από τότε που ξεκίνησε η εποχή των υβριδικών συστημάτων στη Formula 1. Tα συστήματα ανάκτησης ενέργειας (ERS) έχουν γίνει αναπόσπαστο μέρος των μονάδων ισχύος των μονοθεσίων. Σε αυτό το βίντεο, η ομάδα F1 της Mercedes και η Petronas, ο επίσημος προμηθευτής της για καύσιμα και λιπαντικά, έχουν αποσυναρμολογήσει ένα σύστημα ERS στα επιμέρους εξαρτήματά του.

Το σύστημα παίρνει την κινητική ενέργεια από τους δύο ηλεκτροκινητήρες (MGU-K και MGU-H) και τη μετατρέπει (μέσω της μονάδας ηλεκτρονικών ελέγχου) από τριφασικό ρεύμα σε συνεχές, ώστε να μπορεί να αποθηκευτεί σε χημική ενέργεια στην μπαταρία, η οποία την αποδεσμεύει σε μορφή ηλεκτρισμού για να ανατροφοδοτηθεί στις MGU.

Η MGU-K είναι συνδεδεμένη στο στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα εσωτερικής καύσης και η MGU-H στη φτερωτή του turbo, η οποία κινείται με τη ροή των καυσαερίων που περνούν μέσα από την εξάτμιση. Στο βίντεο, οι τεχνικοί της Mercedes έχουν πάρει την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου και έχουν αποκαλύψει τα εσωτερικά της εξαρτήματα, τα οποία εκτίθενται σε μεγαλύτερη απόσταση από αυτήν που έχουν εντός της μονάδας, ώστε να φαίνονται καλύτερα.

Το ίδιο έχει συμβεί και με την μπαταρία, η οποία έχει δεχθεί τομή, για να αποκαλυφθούν οι κυλινδρικές κυψέλες και η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB). H μπαταρία αποτελείται από περίπου 200 κυψέλες πιθανότατα προδιαγραφών 21700, δηλαδή διαμέτρου 21 χλστ. και ύψους 70 χλστ.

Στην πλακέτα PCB βρίσκονται οι διαδρομές στις κυκλοφορεί το λιπαντικό Tutela της Petronas για να ψύχει την μπαταρία, η οποία μαζί με τη μονάδα ηλεκτρονικών ελέγχου είναι τοποθετημένη πίσω από την πλάτη του οδηγού, κάτω από την κυψέλη καυσίμου.

F1 Mercedes ERS (2)

Τριφασικά καλώδια πορτοκαλί χρώματος, που σηματοδοτεί ότι πρόκειται για καλώδια υψηλής τάσης, φεύγουν από τις MGU και πηγαίνουν στη μονάδα ηλεκτρονικών ελέγχου. Εκεί, οι μετατροπείς ενέργειας (power modules) κάνουν τη σκληρή δουλειά μετατροπής από τριφασικό σε συνεχές ρεύμα. Ο Hywel Thomas, διευθύνων σύμβουλος το τμήματος μονάδων ισχύος της Mercedes High Performance Powertrains, παρομοιάζει τους μετατροπείς ενέργειας ως το στροφαλοφόρο του ηλεκτρικού συστήματος.

Επάνω από τα power module βρίσκονται οι πλακέτες PCB, που αποτελούν τον εγκέφαλο του συστήματος που ελέγχει όλες τις λειτουργίες, καθώς και ένα σύστημα ασφαλείας, που διανέμει ρεύμα και σε όλα τα υπόλοιπα εξαρτήματα του μονοθεσίου που το απαιτούν.

Στη συνέχεια, ο Salvatore Schembri, επικεφαλής του εγχειρήματος της Petronas για την F1, εξηγεί τη διαδρομή του λιπαντικού, που περνά πρώτα από τους μετατροπείς ρεύματος (DC/DC) για να τους ψύξει. Στη συνέχεια θα περάσει στην μπαταρία, ψύχοντας το επάνω και το κάτω μέρος των κυψελών για να περάσει μετά από τα power module. Το πλαίσιο θερμοκρασίας στο οποίο η μπαταρία πρέπει να λειτουργεί είναι εξαιρετικά μικρό.

Στη συνέχεια, το λιπαντικό θα περάσει από τα ψυγεία, τα οποία είναι εκτεθειμένα στη ροή αέρα, για να μειωθεί και πάλι η θερμοκρασία του και να επαναλάβει το ταξίδι του. Το λιπαντικό του ERS έχει πολύ χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων. Επίσης, για μέγιστη θερμική απόδοση, το λιπαντικό έχει χαμηλό ιξώδες.

Google News icon
Ακολουθήστε το MotorOne.gr στο Google News για άμεση και έγκυρη ενημέρωση!