F1: verso un nuovo inizio?

[Guest frallog]

Max Mosley ha detto che la Federazione sta valutando la possibilita' di introdurre una liberalizzazione selvaggia per il 2011. Motori di qualunque tipo e di qualunque principio (per i volumetrici ad esempio si parlerebbe addirittura di liberalizzare la cilindrata).

Unico vincolo e' la quantita' di carburante che una vettura puo' caricare per la gara.

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Premesso che io personalmente ritengo davvero inpresentabile la proposta del presidente Mosley, si puo' comunque iniziare a riflettere.

Le strade da intraprendere per trovare la soluzione vincente secondo me sono molte. Pero' a occhio e croce si puo' ragionevolmente pensare che:

1) La vettura deve essere stabilissima in curva in modo da aumentare la velocita' di percorrenza delle curve e dunque diminuire l'esigenza di frenare (sprecando molta della energia cinetica accumulata)

2) La vettura deve essere leggera

3) Il motore deve essere soddisfare all'unico requisito secondo cui esso deve essere ad elevatissimo rendimento. Infatti, soddisfatto questo requisito, la potenza poi la si trova entro le ampliissime possibilita' offerte dalle regole (ad esempio per un volumetrico, aumentando la cilindrata).

Questo significa due cose:

- Deve funzionare con miscele magrissime

- Deve funzionare quasi sempre attorno ai regimi di massimo rendimento

Secondo me la quadratura del cerchio si ottiene nel seguente modo:

Punto1) => Motore termico che genera anche aria compressa (100-bar). L'aria compressa viene espulsa verso l'alto all'estremita' dei bracci delle sospensioni durante la percorrenza delle curve. Questo schiaccia la vettura a terra durante la percorrenza delle curve. Evidentemente questo schema permette di far viaggiare la vettura (molto) piu' velocemente durante la percorrenza delle curve senza fargli perdere inutilmente molta energia cinetica nelle frenate.

Punto2) => Il punto (2) nega la possibilita' di un ibrido-elettrico che deve sopportare il peso di due motori. Va bene invece l'ibrido ad aria compressa. In questo motore (ampia evoluzione poi' che decennale di quello di cui al punto1) l'aria compressa viene accumulata anche per poi essere utilizzata all'interno degli stessi cilindri del motore termico. Essendo stata prodotta con il motore termico che funziona a regime ottimale, questo metodo in pratica permette di far funzionare il motore termico sempre al regime di coppia massima (regime di massimo rendimento)

Punto3) => Questo implica molti concetti:

- Motori volumetrici turbo (ad alto rendimento)

- Motori volumetrici con pistoni ammortizzati per poter diminuire le masse cinetiche e per poter innalzare il rapporto di compressione

- Ove fosse possibile motori a benzina del tipo HCCI

- Minima dissipazine dell'energia cinetica nelle frenate (aria compressa)

- Tendenza a far lavorare il motore sempre al regime di coppia massima (cioe' al regime di massimo rendimento).

Quest'ultima osservazione implica:

--- Cambi a variazione continua

--- Aria compressa che si accumula durante la percorrenza delle curve (mantenendo il motore in regime di coppia massima) per poi essere utilizzata nelle curve successive

Opinioni in merito sono gradite.

Regards,

Francesco 8)))

[cbwin]

Max Mosley ha detto che la Federazione sta valutando la possibilita' di introdurre una liberalizzazione selvaggia per il 2011. Motori di qualunque tipo e di qualunque principio (per i volumetrici ad esempio si parlerebbe addirittura di liberalizzare la cilindrata).

Unico vincolo e' la quantita' di carburante che una vettura puo' caricare per la gara.

Premesso che io personalmente ritengo davvero inpresentabile la proposta del presidente Mosley, si puo' comunque iniziare a riflettere.

Max mosley penso che sia la più grande sciagura della F1 moderna...

Le strade da intraprendere per trovare la soluzione vincente secondo me sono molte. Pero' a occhio e croce si puo' ragionevolmente pensare che:

1) La vettura deve essere stabilissima in curva in modo da aumentare la velocita' di percorrenza delle curve e dunque diminuire l'esigenza di frenare (sprecando molta della energia cinetica accumulata)

2) La vettura deve essere leggera

3) Il motore deve essere soddisfare all'unico requisito secondo cui esso deve essere ad elevatissimo rendimento. Infatti, soddisfatto questo requisito, la potenza poi la si trova entro le ampliissime possibilita' offerte dalle regole (ad esempio per un volumetrico, aumentando la cilindrata).

Questo significa due cose:

- Deve funzionare con miscele magrissime

- Deve funzionare quasi sempre attorno ai regimi di massimo rendimento

Quello che dici riguardo alla velocità di percorrenza di curva è esattamente controcorrente rispetto a quanto la federazione vuole da un po di anni a questa parte....

Anche il peso della vettura va contro le linee generali della federazione.... Innanzitutto minore è il peso minimo delle vetture e maggiormente avvantaggiate sono le squadre con maggiori budget. Inoltre non si vuole che i team sacrifichino la sicurezza passiva e attiva della auto aumentare la zavorra.

Punto1) => Motore termico che genera anche aria compressa (100-bar). L'aria compressa viene espulsa verso l'alto all'estremita' dei bracci delle sospensioni durante la percorrenza delle curve. Questo schiaccia la vettura a terra durante la percorrenza delle curve. Evidentemente questo schema permette di far viaggiare la vettura (molto) piu' velocemente durante la percorrenza delle curve senza fargli perdere inutilmente molta energia cinetica nelle frenate.

100 bar per una portata certamente non irrisoria vorrebbe dire andare a sprecare molta dell'energia utlie del motore... Lo schiacciamento a terra avviene non per la pressione ma per la velocità dell'aria... In ogni caso ci sono metodi molto più semplici per andare ad aumentare la velocità di percorrenza in curva come per esempio tornare a pneumatici slick, fondo piatto, minigonne, ecc ecc...

C'è anche il rovescio della medaglia: vai più forte in curva ma finisci con gare in cui essendo minori le variazioni di velocità sono molto minori le possibilità di sorpasso....

Punto3) => Questo implica molti concetti:

- Motori volumetrici turbo (ad alto rendimento)

- Motori volumetrici con pistoni ammortizzati per poter diminuire le masse cinetiche e per poter innalzare il rapporto di compressione

- Ove fosse possibile motori a benzina del tipo HCCI

- Minima dissipazine dell'energia cinetica nelle frenate (aria compressa)

- Tendenza a far lavorare il motore sempre al regime di coppia massima (cioe' al regime di massimo rendimento).

Quest'ultima osservazione implica:

--- Cambi a variazione continua

--- Aria compressa che si accumula durante la percorrenza delle curve (mantenendo il motore in regime di coppia massima) per poi essere utilizzata nelle curve successive

Per quanto riguarda il cambio a variazione continua non sono assolutamente daccordo... va bene su auto cittadine ma in F1 deve guidare il pilota non un banalissimo variazione continua... Sarà che già non lo concepisco sulle vetture di seria figuriamoci in F1....

Per quel che dici riguardo al rendimento... sei sicuro che il un motore che che giri sempre al regime di coppia massima esprima anche i minori consumi?

Vuoi quindi dire che la se io viaggio con la mia macchina in seconda a 4200 giri a 80 km/h consuma meno che se viaggiassi a 80 km/h in sesta a 2000 giri?

[Guest frallog]

Max mosley penso che sia la più grande sciagura della F1 moderna...

Io invece lo trovo alquanto in gamba. Certo che certe idee sono proprio a dir poco arrischiate.

Quello che dici riguardo alla velocità di percorrenza di curva è esattamente controcorrente rispetto a quanto la federazione vuole da un po di anni a questa parte....

Guarda che io sto interpretando le regole dal punto di vista dei progettisti..... cioe' quelli che devono far andare la vettura piu' veloce.

Anche il peso della vettura va contro le linee generali della federazione.... Innanzitutto minore è il peso minimo delle vetture e maggiormente avvantaggiate sono le squadre con maggiori budget. Inoltre non si vuole che i team sacrifichino la sicurezza passiva e attiva della auto aumentare la zavorra.

Vedi sopra. Comunque adesso non e' che ci si trovi molto avanti con 100Kg-130Kg di zavorra.....

100 bar per una portata certamente non irrisoria vorrebbe dire andare a sprecare molta dell'energia utlie del motore...

E' chiaro che l'energia la fornisce il motore, e' pero' energia fornita nei pressi del regime di coppia che evidentemente e' anche quello di massimo rendimento. Qui e' il guadagno. In alternativa l'energia accumulata la butti via nei dischi dei freni, dischi che mica diventano incandescenti per caso.....

Lo schiacciamento a terra avviene non per la pressione ma per la velocità dell'aria... In ogni caso ci sono metodi molto più semplici per andare ad aumentare la velocità di percorrenza in curva come per esempio tornare a pneumatici slick, fondo piatto, minigonne, ecc ecc...

No. Lo schiacciamento a terra si misura in "g" od al massimo in forza peso, non in velocita' dell'aria. dunque proprio in pressione per superficie totale di sfogo.

Poi torno ancora a dire che sto interpretando le nuove regole dal punto di vista dei progettisti. E inoltre anche se ammettessero le slick, anche li' con una bella pressione addizionale si otterrebbero ben altre velocita' di percorrenza. Roba da levare l'asfalto da terra.....

C'è anche il rovescio della medaglia: vai più forte in curva ma finisci con gare in cui essendo minori le variazioni di velocità sono molto minori le possibilità di sorpasso....

Qui finalmente concordo. La formula dei consumi ha gia' dimostrato i suoi deleteri risultati negli anni "80, ma tant'e' c'e' chi vuole riproporla

Per quanto riguarda il cambio a variazione continua non sono assolutamente daccordo... va bene su auto cittadine ma in F1 deve guidare il pilota non un banalissimo variazione continua... Sarà che già non lo concepisco sulle vetture di seria figuriamoci in F1....

Guarda che il cambio a variazione continua la Williams ce l'ha e ha fatto una tale paura che la federazione lo ha immediatamente vietato.....

Per quel che dici riguardo al rendimento... sei sicuro che il un motore che che giri sempre al regime di coppia massima esprima anche i minori consumi?

Vuoi quindi dire che la se io viaggio con la mia macchina in seconda a 4200 giri a 80 km/h consuma meno che se viaggiassi a 80 km/h in sesta a 2000 giri?

Minori consumi specifici per cavallo messo alla ruota. C'e' una mia vecchia nota nella quale dimostro la cosa.

Regards,

Francesco 8)))

[cbwin]

Per quanto riguarda la tua nota sui consumi specifici non ti ricordi per caso il link o il titolo? me la devo essere persa....

Se vai ad ipotizzare queli possono essere le alternative dal punto di vista dei progettisti allora ok! non avevo capito!

Per quanto riguarda lo schiacciamento a terra è una spinta verso il basso che viene espressa come pressione ma generata come differeza di quantità di moto allo stesso modo in cui si genera la spinta nei motori aereonautici... Per quanto ne so io... poi son pronto ad altre versioni

[Guest frallog]

Non la trovo, ma te la ripropongo qui in versione pseudointegrale.

Regards,

Francesco 8)))

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Indicatore dell'indice di rendimento. Cosa ne pensate? 19.01 04/01/05

Va da' se' che e' molto piu' sofisticato di un banale indicatore di consumo. Indica esattamente il rendimento del motore. Tale valore puo' essere ricavato dal coefficiente di riempimento lambda (ottenibile dagli iniettori) e dalla coppia Mt (misurabile all'albero o piu' semplicemente estrapolabile dalla curva di coppia ad un dato numero di giri).

Infatti detti

-----------------------------------------------------------------------

ng: il rendimento globale del motore (rendimento che si vuole misurare)

K: una costante da determinare sperimentalmente

Vt: la cilindrata totale

Hi: il potere calorifico inferiore della miscela

z: la velocita' angolare in radianti al secondo (equivalente a meno delle costanti di conversione ai giri al minuto)

al: alfa, coefficiente di diluizione aria/benzina

da: delta aria, densita' dell'aria

mt(z): la coppia, funzione della velocita' angolare

la(z): il coefficiente di riempimento della camera di scoppio, funzione della velocita' angolare

-----------------------------------------------------------------------

come vedremo si ha:

[ ng(z) = K al/(Vt da Hi) mt(z)/la(z) ]

e dunque il rendimento del motore e' misurabile proprio in termini della coppia e del coefficiente di riempimento della camera di scoppio.

Si nota inoltre che, come molti hanno gia' detto in questo forum, poiche' la coppia mt e' a meno del volume proprio la pme si ha evidentemente che il ren dimento massimo di un motore e' espresso al valore massimo della pme:

[ ng(z) = K' al/(Vt^2 da Hi) pme(z)/la(z) ]

Opinioni in merito sono gradite.

Regards,

Francesco 8)

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Dimostrazione:

Nella dimostrazione ometteremo di proposito tutti i fattori costanti (es. Pi greco, 2, 1000 etc) introducendo allo scopo il solo valore della costante K.

detti allora:

-----------------------------------------------------------------------

ng: il rendimento globale

nb: il rendimento della combustione

ni: il rendimento interno del motore (indice della bonta' di un motore)

nl: il rendimento del ciclo limite di un motore

nr: il rendimento reale di un motore nr=ni*nl

nm: il rendimento meccanico od organico di un motore

mc: la massa del carburante utilizzata

Hi: il suo potere calorifico inferiore

K: una costante da determinare sperimentalmente

Vt: la cilindrata totale

Hi: il potere calorifico inferiore della miscela

z: la velocita' angolare in radianti al secondo (equivalente a meno delle costanti di conversione ai giri al minuto)

al: alfa, coefficiente (eventualmente stechiometrico) del rapporto aria/benzina

da: delta aria, densita' dell'aria

Mt(z): la coppia, funzione della velocita' angolare

Lu: il lavoro utile

P: la potenza ( P(z) = z Mt(z) )

-----------------------------------------------------------------------

Si ha:

ng = nb nr nm = nb ni nl nm = Lu / (mc Hi)

Dunque:

Lu = mc(z) Hi ng(z) => d(Lu)/dt = d(mc)/dt Hi ng + mc Hi d(ng)/dt

Ma essendo: d(Lu)/dt = P(z) = z Mt(z) si ha:

d(mc)/dt Hi ng + mc Hi d(ng)/dt = z Mt(z) =>

d(mc)/dt Hi ng + mc Hi d(ng)/dz dz/dt = z Mt(z)

ora si puo' mostrare che:

d(mc)/dt = Vt da/al z la(z)

si ha che:

Vt da/al Hi z la(z) ng(z) + mc Hi d(ng)/dz dz/dt = z Mt(z)

ora nell'ipotesi che:

z ng(z) >> d(ng)/dz dz/dt

ovvero che:

ng(z) >> 1/z d(ng)/dz dz/dt

si ha che:

Vt da/al Hi z la(z) ng(z) =circa= z Mt(z) dunque semplificando z:

Vt da/al Hi la(z) ng(z) = Mt(z)

da cui:

ng(z) = al/(Vt da Hi) Mt(z)/la(z)

ovvero ricordando che abbiamo fatto tutti i conti senza le costanti di proporzionalita':

[ ng(z) = K al/(Vt da Hi) Mt(z)/la(z) ]

che e' l'equazione cercata.

Nota: l'equazione esprime il rapporto tra Mt (coppia) e la(z) (coeff di riempimento). Sembrerebbe che il rendimento aumenti al decrescere del coefficiente di riempimento. Il punto invece e' che al decrescere di la decresce pure la coppia Mt.

Anzi potremo porre:

[ Mt(la(z),z) = la^x Mt0(z)]

dove x>1 e dunque.....

Regards,

Francesco 8)))