Как по маслу»

«Как по маслу». Команда Mercedes обвела Ferrari и FIA вокруг пальца?

Одной из главных тем в нынешнем сезоне Формулы-1 являются споры о сжигании моторного масла вместе с топливом, которым предположительно грешат лидирующие команды — Mercedes и Ferrari. Пару недель назад по неосмотрительности FIA эта темная история получила новый виток, который способен напрямую повлиять на исход борьбы в чемпионате.

Как работает чудо-мотор

Актуальная силовая установка состоит из нескольких составляющих частей:

Турбину неспроста вернули в «Формулу-1» после двадцатилетнего запрета: в 2014 году вместе с новым регламентом силовых установок начал действовать и лимит на расход топлива в 100 кг на гонку. Он означал снижение количества сжигаемого горючего в цилиндре двигателя и, соответственно, уменьшение мощности и скорости. Чтобы не допустить замедления болидов, командам снова позволили компенсировать снижение используемого объема топлива повышением плотности смеси с помощью турбонаддува.

Блок MGU-K или рекуператор кинетической энергии разрешили к использованию еще в 2009 году (тогда он назывался KERS). Он подключается к тормозной системе болида, активируется при нажатии соответствующей педали и переводит энергию вращения колес в электрическую, заряжая ею батареи. Затем пилот использует заряд для разгона — вот только вплоть до 2014 года технология не отличалась особой эффективностью. На высоких скоростях использование небольшой «подпитки» от KERS не имело особого значения, пока большая часть тяги создавалась именно двигателем внутреннего сгорания, еще не ограниченного серьезными топливными лимитами. Регламент как раз и пересмотрели к 2014 году специально для повышения роли гибридных систем в силовых установках.

Тогда же ввели использование еще одного рекуперирующего блока — MGU-H. Он работает уже не с кинетической энергией, а с потоком выхлопных газов, чье тепло и преображает в электричество. Эту систему можно назвать ключевой для современных болидов, ведь двигатели внутреннего сгорания практически достигли потолка развития. Получить ключевое преимущество благодаря исследованиям бензиновых агрегатов стало практически невозможно, а грамотное использование гибридной составляющей дает 20-30 дополнительных км/ч на прямой и позволяет экономить топливо при разгоне на низких передачах. Внимательное изучение динамики потери скорости и позиций после отказа MGU-H во время Гран-при убеждает в огромном значении блока для работы современного болида.

В то же время на рекуператор тепловой энергии выпадает большая постоянная нагрузка — и успех силовой установки напрямую зависит от разработки эффективного охлаждения. Именно со сложной конструкцией и связаны почти все проблемы мотористов современной «Формулы-1». «Хонда» сперва два сезона мучилась с перегревом из-за неправильного расположения рекуператора относительно двигателя внутреннего сгорания, а теперь не может нащупать оптимальную схему распределения полученной энергии по фазам разгона на прямых. «Рено» в свою очередь перестаралась в попытках догнать «Мерседес» по скорости и запорола надежность блока: в результате в последних трех Гран-при машины с французским двигателем сошли семь раз.

Дополнительные шаги ФИА

Новые ограничения связаны с количеством подаваемого топлива. Ранее максимальная скорость потока равнялась 100 кг/час при 10 500 оборотах в минуту. Теперь же расход топлива не должен превышать 10 кг/час при менее чем 50 кВт (или 67 л.с.). При увеличении мощности увеличивается и поток – для определения лимита введена специальная формула. Таким путем новый регламент не дает командам возможность использовать запасы топлива для большей скорости.

Кроме того, появился датчик IVT, связанный с системой ERS. Он измеряет напряжение и используется для контроля энергии между частями силовой установки: она должна распределяться таким образом, чтобы не превышать лимит в 120 кВт. Данная система уже установлена на болиды «Мерседеса», «Феррари» и «Ред Булл» в Австрии. Со временем она появится и у остальных команд.

Также появилась директива относительно сжигаемого масла. Все предыдущие годы команды искали способы увеличить мощность с помощью ресурсов масляной системы. В 2020-м же году лимит, связанный с количеством сжигаемого масла, снизили с 0,9 литра на 100 км до 0,3 литра. Мало того, согласно последним обновлениям правил, ФИА теперь будет по-новому проверять соблюдение регламента.

Последний, четвертый, пункт связан с количеством топлива в баке. Команды предоставляют ФИА данные о залитом горючем прямо перед гонкой, так как редко кто подходит к допустимому лимиту в 110 кг. Однако подача ложных данных теоретически может помочь скрыть обман датчиков. Но для того и существуют другие проверки.

Именно в разработке правил IVT и создании новых ограничений по сжигаемому маслу ФИА и помогла «Феррари» – по одному из условий тайного зимнего соглашения.

«Мерседес» и «Ред Булл», к слову, без всяких проблем согласились с техническими директивами. Мало того, они настаивали на данных поправках еще в прошлом году. Похоже, ФИА удалось восстановить справедливость – особенно судя по заездам в Австрии.

В Формуле-1 идёт борьба с излишним расходом масла в двигателях.

И запрещают вентиляцию картера в впускной коллектор.
Тоесть, масло повышает мощность двигателя и его приемистость и выносливость.
Поэтому, если ваша короста жрёт масло, это значит, что она в тренде!

А по сути- современный движок с повышенным жором масла- это разработка Ф-1.

ПОДОЛЬЕМ МАСЛА В ОГОНЬ? ЗАЧЕМ КОМАНДЫ СЖИГАЮТ МАСЛО В МОТОРЕ?
Крэг Скарборо
15 сентября 2017 г. в 9:21
Технический эксперт GPUpdate.net Крэг Скарборо наиболее доступным и понятным для простого обывателя языком рассказал о ситуации со сжиганием масла в цилиндрах силовой установки и предположил, как будут развиваться события в дальнейшем.

В последнее время в кулуарах Больших Призов все чаще говорят о ситуации со сжиганием масла в двигателях современных машин Ф1, и недавнее ограничение от FIA лишний раз обозначило наличие этой проблемы. Зачем же команды сжигают масло вместе с топливом, что им это дает? Попробуем разобраться…

В этом году, наверное, главная битва в чемпионате происходит между мотористами Mercedes и Ferrari. В прошедшие два сезона в отношении мощности силовых установок наблюдалось относительное равенство с небольшим перевесом в пользу «Серебряных стрел», особенно в квалификационном режиме.

И одним из важных факторов в плане развиваемой мотором мощности является, как недавно буквально все узнали, дополнительное сжигание масла в цилиндрах двигателя вместе с топливно-воздушной смесью. Минувшей зимой Международная автомобильная федерация (FIA) вмешалась в эту проблему, тем самым признав ее наличие, и ввела определенные ограничения. Но разговоры на этом не закончились, а лишь разгорелись, как масло в моторе, с новой силой.

Для начала важно понять, что любой двигатель внутреннего сгорания сжигает определенное количество масла, и в особенности это касается гоночных агрегатов. Масло необходимо для смазки внутренних полостей цилиндров, а возникающий в процессе работы двигателя масляный пар выводится через картер наружу. Так что на протяжении долгих десятилетий масло сжигалось в моторах и удалялось в виде паров через выхлоп.

При этом стоит отметить, что сжигание лишнего масла всегда считалось проблемой, и производители во все времена делали все возможное, чтобы снизить этот эффект, поскольку это негативно сказывается на производительности установки и приводит к нежелательному голубому оттенку выхлопных газов. Так что преднамеренное добавление масла в камеру сгорания никогда не использовалось для повышения выходной мощности двигателя.

Современные турбированные моторы Ф1 из-за строгих ограничений по расходу топлива и его составу испытывают серьезные проблемы с выходом на оптимальный КПД сгорания, поскольку присадки, которые могли бы обеспечить мощный и надежный рабочий ход поршня, запрещены регламентом.

Попытки увеличить давление на поршень приводят к характерному стуку в двигателе, говорящему о спонтанном воспламенении топливно-воздушной смеси в цилиндре, в результате чего теряется выходная мощность и страдает надежность установки. Дополнительные топливные присадки могли бы снизить этот эффект, что положительно сказалось бы на производительности мотора.

Судя по всему, в Mercedes довольно давно поняли, что привлечение порции масла к процессу сгорания может позволить обойти ограничение на использование эффективных топливных присадок. Поскольку регламент на масло никак не связан с регламентом на топливо, в составе масла буквой правил не возбраняется наличие добавок, повышающих эффективность сгорания.

Регламент запрещает преднамеренное использование масла в процессе работы цилиндров, но всегда есть обходные пути…

К счастью для Mercedes, техническими правилами не запрещено наличие в архитектуре блока цилиндров изменяемых отверстий для впрыска масла. Непосредственно внутри блока цилиндров масло используется для смазки приводного вала, кроме того, распыление масла участвует и в охлаждении нижней части поршней. В результате высокого давления образуется масляный пар, тогда как команды предпочитают намеренно создавать частичный вакуум в полости блока цилиндров, чтобы снизить потери мощности из-за необходимости гонять туда-сюда воздух. Образованная таким образом воздушно-масляная смесь изгоняется из картера, при этом правилами предписано прогонять ее через воздушный фильтр двигателя во избежание риска оседания на трассе масляных паров.

Более того, трубопровод, ведущий из блока цилиндров в воздушный фильтр, может быть оборудован электромагнитным клапаном для контроля давления внутри блока. Это позволяет инженерам разработать такой режим работы двигателя, при котором клапан будет открываться и таким образом пропускать масляную смесь, а с ней и необходимые топливные присадки для повышения эффективности рабочего хода поршня. Воздушная составляющая в этой смеси служит для снижения характерного стука в двигателе.

Специальный режим мотора может использоваться по желанию гонщика – в квалификации и/или в наиболее важные с точки зрения тактики моменты гонки. Очевидно, что такая картография не может быть задействована постоянно из-за чрезмерного потребления масла и повышенных нагрузок на двигатель.

Есть предположение, что в Mercedes использовали эту лазейку в правилах с самого момента внедрения 6-цилиндровых турбированных гибридных установок в 2014-м, тогда как в Ferrari сильно запоздали с пониманием всей важности сжигания масла. Этим объясняется постоянное отставание гонщиков Скудерии от «Серебряных стрел» в заключительных сегментах квалификаций, когда в Mercedes включали дополнительную мощность, обеспечивающую порядка двух-трех десятых секунды с круга и 20-30 лошадиных сил.

Изначальный лимит на потребление масла в объеме 5 литров на гонку не был эффективным, поскольку оптимальным является использование данного режима короткими отрезками в квалификации и гонке. Впоследствии требование было изменено до 1,2 литров масла на 100 км.

Надо понимать, что в Ferrari не смогли реализовать на практике идею Mercedes малой кровью, в результате чего им пришлось устанавливать дополнительный резервуар с маслом, обладающим иным составом. Именно это масло использовалось в камере сгорания двигателя на SF70H для повышения эффективности рабочего хода. И именно этот резервуар и его содержимое привлекли особое внимание технических делегатов FIA, которые в итоге наложили запрет на использование концепции с применением двух разных масел. Это решение стоило Ferrari определенных тактических преимуществ.

После разъяснения своей позиции по поводу дополнительного резервуара гоночный директор FIA Чарли Уайтинг выпустил директиву, в которой было предусмотрено постепенное снижение лимита потребления масла в окончании нынешнего сезона и в следующем году.

Ограничение на 1,2 литра масла на 100 км осталось в силе, при этом в новых спецификациях двигателей, которые будут омологированы после этапа в Монце, потребление должно было быть снижено уже до 0,9 литров, а в следующем году лимит составит 0,6 литра.

Изначально предполагалось, что новые правила просто ограничат сжигание масла начиная с определенной даты, НО. ключевой формулировкой в этом документе стала «спецификация двигателя». Таким образом, если мотор был выпущен до этапа в Монце, он может использовать прежние 1,2 литра масла на 100 км, тогда как в новых агрегатах ограничение было снижено на 300 миллилитров.

И в Mercedes вновь всех перехитрили, умудрившись представить новую спецификацию силовой установки на этапе в Спа, чего не ожидали ни пресса, ни их соперники. Таким образом Mercedes удалось «подрезать» Ferrari на повороте. При этом в команде утверждают, что новая спецификация может использовать и 0,9 литра масла, но, разумеется, от дополнительных 300 миллилитров никто по собственной воле не откажется.

Скудерия не успела представить новую спецификацию силового агрегата до домашнего Гран При Италии, а это означает, что новый мотор сойдет со стенда уже с учетом введенного ограничения. Как считается, другие производители двигателей – Renault и Honda – в гораздо меньшей степени зависят от новых ограничений, так что главным образом изменения в регламенте должны сказаться в окончании нынешнего сезона именно на Ferrari.

Что касается Mercedes, то в Спа они представили последнюю четвертую спецификацию мотора на сезон, а значит, в оставшихся восьми гонках они вынуждены будут обходиться без обновлений, если не хотят получить штраф за использование пятой силовой установки. С другой стороны, у них в запасе есть достаточно агрегатов, построенных с учетом предыдущего ограничения на сжигание масла, так что они могут спокойно ставить на свои машины моторы, использованные ранее. Если же им придется представить новую спецификацию двигателя по ходу этого сезона, она должна будет отвечать новым требованиям по расходу масла. Но вероятность этого не слишком велика.

Ferrari, в свою очередь, пока не выпустила четвертую спецификацию своей силовой установки. Изначально ожидалось, что это произойдет в Монце, но в команде решили продолжить использовать прежнюю модель.

Новая спецификация должна будет отвечать свежим ограничениям по расходу масла, однако ходят разговоры о том, что этот недостаток может быть нивелирован за счет серьезных улучшений конструкции двигателя внутреннего сгорания. Поговаривают, что в новой спецификации, наконец, будет представлен модернизированный поршень, произведенный при помощи 3D-принтера, но более важно, что он должен быть изготовлен из стали, а не из алюминия. Однако слухи о новом поршне в Ferrari ходят с самых предсезонных тестов, так что не факт, что они воплотятся в реальность в этот раз. Если это свершится, это будет уникальное событие в истории Формулы 1.

Что ж, мы все ждем… Первое сражение Ferrari проиграла, но будет ли проиграна война.

Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько

Что такое присадка и зачем она нужна

Присадка для ДВС — это вещество, сделанное химическим методом, по составу напоминающее автомобильную смазку.

Присадку для двигателя лучше всего добавлять в масло, чтобы снизить его расход либо очистить двигатель, продлить срок его службы.

Выделяют несколько типов присадок в зависимости от выполняемой функции и поставленной перед ней задачей. Они предназначаются для разных автомобильных узлов.

По целям присадки подразделяются на несколько видов:

• Против детонации (присадки-корректоры октанового и цетанового числа).
  Если вы заправили транспортное средство низкокачественным бензином, в топливной смеси можно обнаружить пероксиды. Проблема в том, что они воспламеняются раньше, чем происходит возгорание топлива. Все это приводит к тому, что в камере сгорания температура становится максимально высокой. Мотор может детонировать. Поэтому и нужны присадки такого типа: они ликвидируют пероксиды, не позволяя им скапливаться.
• Депрессорного и диспергирующего типа.
  Первые снижают температурную границу, после которой масло застывает. Обычно их используют вместе с зимним маслом для двигателя. Однако встречаются и присадки для дизельного топлива, они необходимы, чтобы исключить застывание дизтоплива.

Присадки второго типа предназначены для заливки в топливный бак. Они не дают дизтопливу расслаиваться, благодаря таким добавкам не образуется парафиновый осадок.

Рекомендуем

«Присадки для механической коробки передач: как выбрать и правильно использовать» Подробнее

Принципы действия присадок

На автомобильном рынке сейчас имеется огромный выбор различных присадок по своим свойствам и принципу работы. Но перед их покупкой нужно четко знать, что основная их часть может бороться с последствиями определенных проблем:

1. изменяет физико-химическую структуру масла;
2. модифицирует и преобразовывает изношенные поверхности деталей для снижения уровня их трения;
3. на некоторое время повышает давление масла;
4. предотвращают формирование лаковых и сажевых отложений;
5. уменьшает загустение автомобильного масла;

Некоторые нюансы при смешивании моторных масел

Сразу отметим: в данной статье мы говорим только о качественных смазочных материалах, прошедших все необходимые процедуры сертификации.

смешивание масел с составами, не имеющими сертификата соответствия, может привести к началу неконтролируемых реакций. Это может привести к выходу из строя двигателя автомобиля.

Стоит отметить еще один важный момент: невозможно полностью слить масло из мотора. Это же относится ко всем жидкостям, используемым для промывки.

Если вы используете различные масла, то их смешивание неизбежно, даже при предварительном сливе смазочного материала.

По этой причине мы рекомендуем ознакомиться с дальнейшим материалом всем, кто заливает в машину различные составы.

Почему стоит выбрать RIXX

Лучшее сырье

Мы сотрудничаем только с лучшими производителями сырья, в числе которых Lubrizol. Afton Chemical, BRB International.

Передовые технологии

Все масла бренда RIXX производятся по запатентованной технологии молекулярного смешивания CCBL, благодаря чему срок службы смазочных материалов превышает показатели многих конкурентов. Благодаря высочайшей дисперсности, увеличивается эффективность работы как моющих, так и противоизносных присадок.

• Обычное масло под микроскопом, x45
• Масло RIXX под микроскопом, x45

Использование новейших неорганических модификаторов трения позволяет еще сильнее защищать двигатель от износа, снижать расход топлива и шум работы двигателя.

• Диаметр пятна износа, обычно масло. AWS = 505 микрон.
• Диаметр пятна износа, RIXX. AWS=414 микрон

Европейское качество

Масла RIXX полностью соответствуют требованиям Европейской Ассоциации Автопроизводителей (ACEA) и Американского Института Нефти (API).

Выбор масла для турбомотора на бензине

Если говорить о видах масел, они бывают минеральными, полусинтетическими и синтетическими. Как правило, «минералку» и полусинтетику в турбомоторах не используют, так как эти масла быстрее всех теряют свои заявленные свойства.

Остается только дорогая синтетика и более доступный по цене гидрокрекинг. Каждое из таких масел имеет собственный пакет активных присадок (противоизносные, вязкостные, стабилизирующие, моющие, антифрикционные, антиокислительные, диспергирующие и т.д.), которые позволяют получить необходимые свойства, необходимые для двигателей с турбонаддувом.

Главное, чтобы смазочный материал был предназначен для турбомоторов, а также подходил по все необходимым требованиям, параметрам и допускам для использования в конкретном двигателе. Указанные допуски следует искать в техническом руководстве к автомобилю.

Особенности замены смазочного состава и некоторых узлов

Тяжёлые условия, в которых работает турбина, предполагают соблюдение некоторых правил её эксплуатации, обязательных для работоспособности турбокомпрессора на протяжении длительного пробега. Наиболее тяжёлые условия работы для смазочной жидкости – это подшипники турбонагнетателя, работающие при очень высоких температурах. Масляное «голодание» очень быстро выводит их из строя. Вот почему требуется постоянно проверять уровень смазки щупом и доливать его при необходимости.

Часто при излишнем давлении или если смазка не соответствует требуемому качеству, она выдавливается через уплотнения в компрессор и попадает с воздухом в камеры сгорания. Этому способствуют закоксовывание некачественной смазки и коррозия подшипников, а также длительный срок эксплуатации и увеличение зазоров в деталях турбонагнетателя. В таких случаях говорят, что турбина начинает «есть» смазку. Её приходится доливать каждую 1000, иногда даже каждые 100 км пробега. Тяга падает, при этом выхлопные газы мотора приобретают синеватый оттенок. Это значит, что турбина требует ремонта или замены.

Есть важные условия, которые требуется соблюдать на протяжении всего срока эксплуатации:

• Необходимо заливать в мотор только качественный смазочный состав, рекомендованный производителем для моторов с турбонаддувом, с периодичностью 5-7,5 тысяч км. пробега (для российских условий эксплуатации). На такие цифры, как 10 или 15 тыс. км, не стоит обращать внимания.
• Проверять состояние и менять воздушный фильтр также требуется чаще, чтобы не было никаких препятствий для всасывания воздуха компрессором.
• Остановка мотора без работы 1-2 минуты на холостом ходу перед его отключением недопустима. Это приведёт к резкому сокращению ресурса эксплуатации турбины.
• Требуется заливать только высококачественный высокооктановый бензин.

Обратите внимание! Как только силовой агрегат запускается первый раз после замены, подшипники турбины начинают работать всухую, масло ещё не поступило в магистраль. Чтобы этого избежать, требуется нажать акселератор до упора и в течение 15 секунд вращать мотор стартером. Так можно избежать запуска двигателя, а смазка прокачается в систему масляным насосом.