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Renault presenta el nuevo grupo motopropulsor de Fórmula 1: Energy F1-2014

* En el marco del Paris Air Show (Le Bourget), Renault presenta su innovador grupo motopropulsor, diseñado en conformidad con los nuevos reglamentos técnicos, que se utilizará en el Campeonato del Mundo de Fórmula 1 de la FIA de 2014 en adelante.
* Este grupo motor de última generación se denomina oficialmente Renault Energy F1 y refleja las sinergias con la gama de motores Energy, pionera en ahorro de combustible, que incorporan los vehículos de serie Renault.
* El grupo motor, que se presenta ahora por primera vez en configuración para la carrera, representa un gran salto en la tecnología de las transmisiones de la Fórmula 1, ya que ofrece un ahorro de combustible inigualable gracias a su motor turbo de inyección directa, unido a la electrificación y a avanzados sistemas de recuperación de energía.
(DIARIOC, 25/06/2013)

En 2014, la Fórmula 1 entrará en una nueva era. Tras tres años de planificación y desarrollo, se presenta el cambio más importante de las dos últimas décadas en este deporte. Los reglamentos relativos al motor constituyen la parte más significativa de dicha revolución, puesto que introducen una nueva generación de grupos motopropulsores que aúna un motor turbo V6 de 1,6 litros y sistemas de recuperación de energía. Esta combinación impulsará radicalmente el ahorro al recoger la energía que se disipa en forma de calor por el escape o los frenos.

La potencia máxima del nuevo grupo motor superará la potencia actual de los motores V8 de la F1, y el ahorro de combustible aumentará de modo espectacular. En carrera solo se permiten 100 kg, pero estos motores utilizarán un 35% menos de combustible que sus antecesores.

“A partir de 2014, daremos prioridad a los motores y devolveremos el equilibrio a la F1. El motor es el corazón del auto, y a partir del año que viene, regresa al corazón de nuestro deporte.” señaló Alain Prost, embajador de Renault y cuatro veces Campeón del Mundo de Fórmula 1.

Durante varios años, Renault ha utilizado su saber hacer en materia de competición para desarrollar motores de bajo consumo eficaces para los vehículos de serie, en particular la gama Energy. Los objetivos son claros: conservar o mejorar el placer de conducir, el brío y la aceleración con motores “downsizing” y reducir el consumo y las emisiones de CO2.

Renault ha aplicado estos principios para desarrollar el grupo motor de F1, creando un proceso de desarrollo completo entre la carretera y el circuito.

Por estos motivos, Renault ha bautizado su grupo motopropulsor de F1, ‘Energy F1’, ilustrando claramente que los motores de F1 comparten ADN con sus primos de la carretera.

“El mayor reto de la F1 para el próximo año será optimizar la eficiencia energética y el ahorro de carburante manteniendo a la vez la potencia y las prestaciones que se esperan de los coches de F1. En este sentido, Renault ha sido pionera con la gama de motores Energy que equipan sus vehículos de serie” resaltó Jean-Michel Jalinier, Presidente de Renault Sport F1.

2014: ¿Cuál es el reglamento de F1?

Turbo V6 de inyección directa y 1,6L.
Arquitectura con sobrealimentación simple: turbina y compresor únicos (E-motor permitido).
5 grupos motopropulsores por piloto y por temporada durante 2014, y 4 en los años posteriores.
Énfasis en la mejora del ahorro / reducción del consumo de combustible:

Cantidad de combustible para la carrera limitado a 100 kg inicialmente (-35% a partir de ahora; ilimitado en la actualidad).
Caudal másico de combustible limitado a 100 kg/h máx. (ilimitado en la actualidad).
Se permiten potentes sistemas de recuperación de energía (ERS).

UNA REVOLUCIÓN EN MARCHA…


RS27-2013

Energy F1-2014

Motor

Cilindrada

2,4L

1,6L

Régimen máximo

18.000 rpm

15.000 rpm

Alimentación

Atmosférica, se prohíbe cualquier aumento de la presión

Turbocompresor único, presión de sobrealimentación ilimitada (en realidad, limitada a 3,5 bares absolutos debido al límite de caudal másico de carburante)

Caudal másico de carburante

Ilimitado, pero normalmente 170 kg/h

100 kg/h (-40%)

Cantidad de gasolina permitida por carrera

Ilimitada, pero normalmente 160 kg

100 kg (-35%)

Arquitectura

90° V8

90° V6

Número de cilindros

8

6

Diámetro interior

Máx. 98 mm

80 mm

Carrera

Sin regular

53 mm

Altura del eje del cigüeñal con respecto al plano de referencia

58 mm

90 mm

Número de válvulas

4 por cilindro, 32

4 por cilindro, 24

Escape

Doble salida (una por banco de cilindros)

Salida simple, desde la turbina hacia el eje de simetría del coche

Inyección de carburante

Inyección indirecta

Inyección directa

Número de grupos motopropulsores permitidos por piloto y temporada

8

5

Sistemas de recuperación de energía

Régimen del MGU-K

Ilimitado (38.000 rpm)

Máx. 50.000 rpm

Potencia del MGU-K

Máx. 60kW

Máx. 120 kW

Energía recuperada por el MGU-K

Máx. 0,4 MJ/vuelta

Máx. 2 MJ/vuelta

Energía suministrada por el MGU-K

Máx. 0,4 MJ/vuelta

Máx. 4 MJ/vuelta

Régimen del MGU-H

-

>100.000rpm

Energía recuperada por el MGU-H

-

Ilimitada (> 2MJ/vuelta)



RENAULT ENERGY F1-2014: NUEVA TERMINOLOGÍA PARA UNA NUEVA ERA

“La nueva generación de coches de F1 se dotará de un motor turbo V6 de combustión interna, 1,6 litros y cerca de 600 CV, además de alrededor de 160 CV de propulsión eléctrica procedente del sistema de recuperación de energía. Por consiguiente, el término ‘motor’ ya no describirá completamente la fuente de potencia de propulsión de un vehículo, sino que será más adecuado referirse al sistema completo como ‘grupo motopropulsor’.”

Rob White, Director general adjunto (técnico)

V6

V6 es la forma abreviada de referirse a un motor de combustión interna cuyos cilindros están dispuestos en dos bancos de 3 cilindros en forma de ‘V’ sobre un cigüeñal común. El Renault Energy F1 V6 tiene una cilindrada de 1,6 litros y suministrará alrededor de 600 CV, es decir, una potencia tres veces superior a la de Clio IV RS.

TURBOCOMPRESOR

Un turbocompresor lleva una turbina que se activa mediante el escape para accionar un compresor que aumenta la densidad del aire de admisión consumido por el motor, y de este modo, proporciona más potencia para una cilindrada determinada.

La turbina de escape convierte la energía térmica residual que contienen los gases de escape después de la expansión en el bloque motor en potencia mecánica del eje. La potencia mecánica de la turbina se utiliza para accionar el compresor y el MGU-H (véase a continuación).

Puesto que la velocidad del turbocompresor debe variar en función de la necesidad del motor, puede producirse un retraso de respuesta en el par motor, conocida como turbo-lag o tiempo de respuesta. Uno de los grandes retos del nuevo grupo motor es reducir la demora prácticamente a cero e igualar la velocidad al nivel de transmisión instantánea de par de los motores V8 actuales.

WASTEGATE O VÁLVULA DE DESCARGA

La válvula de descarga se utiliza a menudo junto con el turbocompresor para controlar el sistema. Se trata de un dispositivo de control que evita que el exceso de gases de escape pase a la turbina, con el fin de igualar la potencia que produce la turbina a la que el compresor requiere para suministrar el aire que necesita el motor.

INYECCIÓN DIRECTA

Mediante inyección directa (DI), el carburante se inyecta directamente en la cámara de combustión, en lugar de en el colector de admisión. La mezcla combustible-aire se crea dentro del cilindro, por lo que se requiere una gran precisión para medir y dirigir el combustible desde la boquilla de inyección. Este es un subsistema clave del que dependen el ahorro de combustible y la transmisión de potencia del grupo motor.

MGU

Un motor-generador (MGU) es un dispositivo eléctrico. Cuando funciona a modo de motor, el MGU convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Cuando funciona como generador, el MGU convierte la energía mecánica en energía eléctrica. El grupo motor de 2014 alberga dos MGU; un MGU-H (recuperación de la energía del escape) y un MGU-K (recuperación de la energía cinética durante la frenada).

MGU-K

El MGU-K está conectado al cigüeñal del motor de combustión interna y es capaz de recuperar o suministrar potencia (limitada a 120 kW o 160CV según el reglamento). En el momento de la frenada, el MGU-K funciona como generador para disminuir la velocidad del coche (reduciendo el calor que se disipa en los frenos) y recupera una parte de la energía cinética para convertirla en electricidad. En el momento de la aceleración, el MGU-K se alimenta (mediante el Energy Store o el MGU-H) y actúa como mecanismo de propulsión del vehículo.

MGU-H

El MGU-H está conectado al turbocompresor. Al actuar a modo de generador, absorbe la potencia del eje de la turbina para recuperar la energía térmica de los gases de escape. La energía eléctrica puede dirigirse al MGU-K o a la batería para almacenarla y aprovecharla más adelante. El MGU-H también se utiliza para controlar la velocidad del turbocompresor e igualarla a las necesidades de aire del motor (por ejemplo, para descender la velocidad en lugar de la válvula wastegate o acelerarla para compensar el turbo-lag).

ERS

El sistema de recuperación de energía ERS (Energy Recovery System) del grupo motor utiliza el MGU-H y el MGU-K, además de un Energy Store (almacén de energía) y sistemas electrónicos de alimentación y control. La energía térmica y la energía cinética recuperadas pueden consumirse inmediatamente si el otro MGU lo necesita, o bien utilizarse para cargar el Energy Store. La energía almacenada se puede emplear para que el MGU-K propulse el vehículo o para que el MGU-H acelere el turbocompresor. En comparación con el KERS de 2013, el ERS del grupo motor de 2014 tendrá el doble de potencia (120 kW frente a 60 kW) y un rendimiento diez veces superior.

¿QUÉ SE PUEDE CAMBIAR DE UNA ESCUDERÍA A OTRA?

Los elementos externos del grupo motor pueden modificarse y la elección recaerá sobre la escudería, en concertación con Renault Sport F1. El escape y el paso de los cableados eléctricos pueden modificarse, del mismo modo que los manguitos, la hidráulica y las entradas de aire, entre otros elementos, se pueden adaptar para dar lugar a una integración óptima.

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