Renault v8 F1 fitur mesin: Sistem Bahan Bakar

Tahun ini, tahun terakhir produksi RS27, kami menjelaskan setiap sistem utama mesin V8 secara detail. Minggu ini kami akan membahas sistem bahan bakar, sistem mobil penting yang berada di perbatasan antara... casis dan tim mesin – tim sasis yang merancang dan mengoperasikan tangki bahan bakar dan pompa pengangkat serta kolektor, dan tim mesin yang bertanggung jawab atas pompa bahan bakar utama, filter, dan injektor.

Apa fungsi sistem bahan bakar mesin?

Tugas sistem bahan bakar mesin adalah mengambil bahan bakar dari tangki bahan bakar dan menyalurkannya ke mesin, lalu menyemprotkannya ke dalam tabung silinder untuk dicampur dengan udara saat masuk ke silinder. Campuran bahan bakar dan udara dinyalakan untuk menghasilkan torsi. Bahan bakar harus disalurkan ke injektor pada tekanan yang tepat sehingga jumlah yang disuntikkan dapat diukur secara akurat. Jadi, sistem bahan bakar dirancang untuk mengambil bahan bakar dari tangki dan meningkatkan serta mengatur tekanan ini melalui pompa mekanis yang canggih.

Sistem bahan bakar dimulai dengan sel bahan bakar (tangki), yang terletak di dalam monohull Terletak di belakang pengemudi, tetapi di depan mesin. Ini adalah kantung fleksibel kedap bocor berukuran besar yang terbuat dari bahan balistik kelas militer untuk menampung semua bahan bakar yang dibutuhkan mobil selama balapan (sekitar 160 kg atau 230 L). Selang yang menyalurkan bahan bakar ke mesin dilengkapi dengan sambungan mudah patah (dry-break frangible coupling) sehingga jika mesin dan sasis terpisah dalam kecelakaan, bahan bakar tidak dapat bocor dari selang yang rusak, yang akan menimbulkan risiko kebakaran seperti kecelakaan kebakaran pada tahun 1970-an.

Bagian-bagian dari Reanult turbo V6 F1 mesin

Bahan bakar di dalam kantung mengalami gaya-g lateral dan longitudinal akibat tikungan, akselerasi, dan pengereman. Oleh karena itu, bahan bakar terciprat di sekitar tangki, bergerak dari satu sisi ke sisi lain dan maju mundur. Akibatnya, sulit untuk memulihkan bahan bakar saat bergerak di dalam tangki, terutama pada ketinggian rendah – bayangkan minum dengan sedotan dari air yang terbentur di atas nampan dibandingkan dengan minum air yang sama dengan sedotan di dalam botol!

Oleh karena itu, tangki berisi sejumlah "pompa angkat" bertenaga listrik bertekanan rendah, biasanya 3 atau 4 di antaranya, yang diposisikan untuk menyedot bahan bakar dari sudut-sudut tangki. Filter di pintu masuk pompa ini melindunginya dari kerusakan yang mungkin disebabkan oleh kotoran yang mungkin telah memasuki sel bahan bakar. Pompa angkat menyalurkan bahan bakar ke bejana yang lebih kecil di dalam sel bahan bakar yang dikenal sebagai "kolektor", yang biasanya memiliki kapasitas 2.5 kg atau 3 L.

Kolektor diberi tekanan oleh pompa pengangkat, dan berisi cukup bahan bakar untuk memberi makan pompa utama secara terus-menerus bahkan jika pasokan dari pompa pengangkat menjadi terputus-putus pada tingkat bahan bakar rendah, terutama mengingat bahwa mesin yang bekerja pada putaran penuh akan membutuhkan bahan bakar hingga 3.5 L/menit. Bentuknya seperti botol soda terbalik – yaitu, tinggi dan ramping, untuk memastikan pasokan bahan bakar konstan.

Tahap selanjutnya adalah kolektor menyalurkan bahan bakar ke pompa bahan bakar yang digerakkan secara mekanis yang selanjutnya menyalurkan bahan bakar ke injektor. Faktanya, peran pompa utama dapat dibandingkan dengan mesin cuci jet rumah tangga yang dioperasikan dengan tombol tekan – pompa ini mengambil air keran bertekanan rendah dan menyalurkannya dengan tekanan yang jauh lebih tinggi ke ujung penyemprot saat dibutuhkan, tetapi saat tombol tidak ditekan, tidak ada yang tersalurkan.

Pompa ini sepenuhnya mekanis dan harus dilindungi oleh filter halus di pintu masuk. Pompa ini mengalirkan aliran bahan bakar yang pada dasarnya proporsional dengan RPM mesin. Bahan bakar yang dikonsumsi oleh mesin juga kira-kira proporsional dengan RPM pada throttle penuh, tetapi pada throttle tertutup, mesin tidak menggunakan bahan bakar. Untuk menyesuaikan bahan bakar yang disuplai dengan bahan bakar yang dibutuhkan, pompa utama memiliki mekanisme perpindahan variabel yang digerakkan oleh perangkat pengatur tekanan yang canggih.

Setelah melewati pompa dan filter akhir di rel bahan bakar, bahan bakar disalurkan ke injektor pada tekanan tinggi (95 bar). Peraturan teknis melarang tekanan lebih tinggi dari 100 bar.

Injektor adalah – dalam istilah teknis – katup solenoid elektro-mekanis presisi yang dikontrol oleh SECU (Unit Kontrol Elektronik Standar). Perangkat keras dan perangkat lunak kontrol SECU umum untuk semua F1 mesin, tetapi kalibrasinya gratis dalam kisaran yang diizinkan oleh FIABahan bakar disalurkan ketika solenoida diaktifkan, mengirimkannya dengan tekanan tinggi ke udara masuk tepat pada saat yang tepat dalam siklus mesin untuk mencapai pengisian silinder dan persiapan campuran yang optimal, yang pada akhirnya mendorong pembakaran yang efisien dan karenanya meningkatkan kinerja mesin.

Bagaimana sistem bahan bakar berubah selama era V8?

Selain perubahan rutin akibat pengembangan mobil dari tahun ke tahun, tata letak sistem secara keseluruhan tidak banyak berubah selain perubahan ukuran sel bahan bakar untuk mengakomodasi larangan pengisian ulang bahan bakar sejak tahun 2010. Sebelumnya, sel bahan bakar bisa lebih kecil; menampung bahan bakar yang dibutuhkan di antara pit stop (misalnya 70 kg) tetapi sekarang harus cukup besar untuk menampung bahan bakar selama balapan.

Sel yang lebih besar menyoroti masalah pemulihan bahan bakar terakhir di tangki:

• Volume bahan bakar dangkal yang besar pada level tangki rendah lebih sulit untuk dipulihkan dengan pompa pengangkat
• Suhu bahan bakar juga menjadi perhatian utama. Bahan bakar dipanaskan oleh konduksi dan radiasi dari bagian lain mobil – knalpot, mesin, dll. Suhu bahan bakar yang lebih tinggi mengurangi kinerja mesin dan juga membuat bahan bakar lebih sulit dipompa oleh pompa pengangkat.

Telah ada beberapa pengembangan untuk mengatasi tantangan ini, termasuk perubahan dalam desain mobil untuk mengurangi perpindahan panas ke bahan bakar, kendala tambahan pada formulasi bahan bakar, serta perbaikan desain sel bahan bakar dan pompa pengangkat.

Apa yang akan kita lihat sekarang jika tidak terjadi pembekuan mesin?

Sebenarnya dalam kasus ini, pengembangan lebih dibatasi oleh regulasi teknis daripada oleh pembekuan mesin. Tekanan injeksi dibatasi hingga maksimum 100 bar, (atau 100 kali tekanan udara normal di permukaan laut) dan satu injektor per silinder harus diposisikan di saluran masuk.

Peraturan ini telah melarang penggunaan sistem injeksi tekanan ultra tinggi, dan juga penggunaan injeksi langsung ke dalam ruang bakar.

Dengan kebebasan teknis yang lebih besar, besar kemungkinan sistem injeksi yang lebih kompleks akan dikembangkan, mungkin beberapa injektor per silinder, dengan tekanan pengiriman mendekati 500 bar (tekanan berada 5 km di bawah laut atau setara dengan berat seekor gajah yang seimbang di atas prangko, atau setara dengan satu orang yang mencoba mendukung 50 pesawat jumbo jet!)

Renault knalpot RS27

Pengembalian kinerja untuk pekerjaan ini akan berupa peningkatan daya, kemampuan mengemudi, dan konsumsi bahan bakar.

Ada statistik dan fakta menarik?

Pada 18,000rpm – sebelum pembatas aktif – injektor bahan bakar dinyalakan sekali setiap 6.6 ms selama 2.7 ms pada kecepatan penuh. Bahan bakar yang disalurkan oleh setiap peristiwa injeksi adalah 0.049cc, kira-kira sama dengan volume racun dalam gigitan ular. Namun bahan bakar yang digunakan oleh mesin pada kecepatan penuh dalam kondisi yang sama adalah antara 3.5L/menit dan 4L/menit tergantung pada kondisi sekitar, sekitar setengah dari yang dikeluarkan pancuran air bertekanan normal selama mandi harian Anda!

Tentang Penulis

Leopold

Leopold Pleijsier mendirikan F1-Fansite.com pada tahun 2001 dan telah mengikuti F1 sejak awal tahun 1980-an. Dia menulis tentang kejadian sehari-hari di F1-Fansite.com. F1 Berita, akhir pekan balapan, pembalap, dan sejarah olahraga ini.

Topik terkait