Tài liệu Xăng của xe đua F1

ng c a xe F1 khác x ng th ng nh th n? Xe cơng th c s d ng lo i nhiên li u riêng cho ng c c a chúng H u h t i ua u c c p nhiên li u mi n phí b i i tác k thu t nh ng nhà s n xu t hàng u th gi i Nhiên li u, c th x ng, m t ch t l ng c tr n v i khơng khí xilanh ng c t o trình cháy, cung c p n ng l ng cho ng c Nhiên li u t t h n nên c phân b u bu ng cháy cháy t ng ph n m i cm3, công su t s c sinh nhi u h n v i m t l ng nhiên li u không i, hay ti t ki m nhiên li u h n Các cu c ua xe Công th c n i th hi n th nghi m nh ng công ngh hàng u th t d dàng n u khơng có nh ng h n ch Liên oàn xe th thao qu c t (FIA - Fédération Internationale de l"Automobile) ã gi i h n giá tr c a ch s octane, l ng oxi ni t c t tr ng a nhiên li u X ng c a xe F1 không c ch a nh ng h p ch t x ng th ng m i Nh ng yêu c u d a quy t nh c a Ngh Vi n Châu Âu cho s n xu t x ng th ng m i t n m 2000 Nh nh ng mơ hình tốn h c d ốn cơng su t c tính gi i h n c a x ng, m t lo i nhiên li u có th c s n sàng t ng công su t cho xe s s n sàng l nh gi i h n c a FIA ch s Tr l i nh ng n m thành l p gi i ua Công th c 1, h n h p nhiên li u c tr n b i nhà hóa h c ch nh ng h n h p t nh ng ch t nh benzene, methanol, acetone nitrobenzene, chúng c rút h t kh i ng c l p t c sau cu c th nghi m hay ua N u không th c hi n nh ng c nh báo tr c này, ng c s b h ng ch sau m t êm Sau ó, kerosene ã c s d ng n cu i th p niên 60, tr c danh sách nh ng ch t cho phép c thêm vào ã làm h p thêm b i FIA, b o v tay ua th c khí n cu i th p niên 70, nh ng u ch nh m i cho phép s d ng lo i x ng có ch s octane cao, c bán t i Pháp, Ý, c c Anh X ng RON 101 ã c bán tr m x ng t i Châu Âu, v i dung sai cho phép lên n RON 102 Khi lo i x ng không c phép bán n a, nhà cung p ã c cho phép chu n b m t lo i x ng c bi t cho xe ua F1 Vì th , tr thành lo i x ng ph c p h n khác bi t so v i lo i x ng th ng m i thông th ng n cu i nh ng n m 80, x ng RON 102 ti p t c b h n ch , gi i h n c hàm l ng oxi nit (d i 2%) Ti p sau ó, nh ng h n ch m i ti p t c c ban hành, nh áp su t h i, t tr ng, hàm ng benzene chì, c ng ã c thêm vào Các công ty d u l a c ng ã th nghi m h n 300 h n p cho n u th p niên 90 Các tay ua c nh tranh n t ng giây nên nhiên li u m t nh ng y u t vô quan tr ng m 1992, FIA quy t nh s b t h p pháp n u s d ng b t k ch t nhiên li u mà khơng tìm th y x ng th ng m i T n m 1993 n nay, ch có lo i "siêu" x ng khơng chì phù h p v i tiêu chu n Châu Âu c ch p nh n, lo i x ng t ng t c ng có t i tr m x ng t i nhi u n i th gi i n xu t Vi c s n xu t b t u v i m c tiêu thu c nhi u công su t nh t t ng c có th khơng tính n b n tr ng ti t ki m nhiên li u Giai n u tiên s d ng m t mơ hình máy tính d ốn, d li u c l y t h n 100 v t li u thô thu c lo i x ng th nghi m Nh ng nghiên c u cho h n h p nhiên li u t t nh t cho công su t cao quy t nh n t ng giây cho xe ua, k s có th tr n t x ng o, mà không c n có m t quy trình s n xu t th c t vài i ua ã phát tri n công ngh máy tính c a h , nên x ng o có th c th nghi m m t ng c o Nh ng mơ hình tốn h c ã c s d ng cho ng c c a xe Công th c v i r t nhi u lo i nhiên li u khác c tính c a lo i nguyên li u thô Pha ch h n h p x ng phòng thí nghi m Giai n th hai chu n b m t ph n nh c a lo i nhiên li u khác th nghi m chúng ph ng thí nghi m xác nh chúng có t tiêu chu n khơng, sau ó c th v i ng o cơng su t tiêu th Sau ch n c vài m u có th thành cơng v i ng c , ng c th nghi m b n b ng th ng th M t h n h p x ng c xác nh, m t u c g i n phong thí nghi m FIA t i Anh ch ng nh n Và th nghi m i d u nh n, công ty d u l a s n xu t theo t ng t, v i Elf h s n xu t m i tv is l m3 t i trung tâm nghiên c u Solaize c a Elf c v n chuy n nhi u thùng 50 lít ng 40 t i ua hàng u c n kho ng 3.600 lít nhiên li u 200 lít d u ng c , 180 lít d u th y l c, 20 lít d u làm mát hàng kilo gram m cho m t ch ng ua Ln có m a hãng d u l a t i m i ch ng ua ngày ki m tra tr c n u t t c nhiên li n u u ch nh máy s c ký quang ph cho phép phân tích chu n i cu i ch ng ua, t t c d u không s d ng c a tr l i cho nhà s n xu t u h p s , 80 lít tk s i di n u ã c a oán ng c ut o Nh ã c p trên, nhiên li u cho xe ua cơng th c có thành ph n t ng t nh lo i x ng th ng m i khác Nó ch khác t l thành ph n c u t o nên x ng Do nh ng gi i h n, l ng hydrocarbon có th c phân lo i thành hai lo i chính: +Hydrocarbon no: Trong tr ng h p này, phân t ch a nguyên t hydro Paraffin (m ch th ng, liên k t n gi n): Cao phân t l ng thu c lo i alkan hydrocarbon v i công th c hóa h c chung CnH2n+2, ó n n m gi a 22 27 Naphthenic (m ch vòng v i liên k t bơi tr n n gi n): Có + Hydrocarbon khơng no: phân t khơng ch a c tính nhi t vơ th p, ch y u s d ng nguyên t hydrocarbon Aromatic (m ch vòng, v i liên k t kép liên k t n gi n khác, ó nhân benzene): chúng c g i h hydrocarbon th m Thành ph n ch y u c a aromatic benzene, tuoluene xylene Diolefin hay Diene (m ch th ng v i liên k t kép) Acetylene (m ch th ng v i liên k t ba): Acetylene m t ph n c a alkyne ng th ng X ng cho xe F1 Bình nhiên li u Xe F1 s d ng bình lo i bình nhiên li u có th bi n s ng c làm t v t li u Kevlar Lo i bình nhiên li u gi m c t i a nguy hi m nh ng tr ng h p x y tai n n Bình nhiên li u s t bi n d ng t i vùng áp su t t vào T t c ng nhiên li u s t ng t phòng ng nhiên li u b dò n t Còn có m t n i d p l a vùng nh y c m a xe s t ng m x y va ch m Kích th c c a bình nhiên li u quan tr ng i v i nh ng thi t k chassis Kích th c c a bình x ng có th nh h ng n tiêu th nhiên li u c a xe, s h n ch chi u dài trung bình, ng l c h c… Do ó, bình ng c t d i gh lái, chi m khơng gian c xác nh gi a lái xe ng c Nh ng chi c xe ua Công th c g n ây, l ng tiêu th nhiên li u có th t 180 300 km ng ua Các tay ua có th u ch nh c t chút s tùy theo cách lái xe c a h hay lái u ki n không u tiên v n hành nh ch y sau m t chi c safety car n 200 lít p nhiên li u n m 1994, n p nhiên li u t i pit stop tr l i v i gi i ua Cơng th c 1, mang l i s ph n khích cho khán gi ch ng ki n cu c ua Các i ua ln có ba ng i p nhiên li u cho xe Ng i th nh t g i “hoseman” th ng a ông vào xe kéo ã nhiên li u cho xe M t thành viên th hai gi ng nhiên li u úng v trí sau hoseman giúp y ng nhiên li u nhanh chóng trình b m nhiên li u k t thúc, ng i th ba giúp tránh h i nóng t khí x kh i kh i nh ng ng i n p nhiên li u, ch làm công tác an toàn p nhiên li u t i Pit Stop Do m t chi c xe có th ph i n p nhiên li u v i t n su t 11 lít/giây, ã có r t nhi u hồi nghi v an toàn n m 1994 Tuy nhiên nh ng n m sau ó, nap nhiên li u ã l i c ch p nh n F1 m t ph n không th thi u pit stop Các tai n n ã x y nh ng n m ó, nh ng gi an tồn n m c có th , FIA ã u c u m t công ty c a Pháp t o thi t t nh mong mu n c a ng i M i m t i ph i tr 30.000 Euro B t c có v n x y ra, ng nhiên li u s b c t ng gi m thi u nh ng nguy c an toàn cháy n t v tai n n x y trình n p nhiên li u Tuy nhiên v n hành c m t v n , hi n nay, i ua dùng trang b v t li u phi kim lo i tránh nhiên li u b nóng lên Nhi t th p, m t s cao h n, ó s sinh công su t nhi u h n i m i l ng nhiên li u phun nh xilanh Nhiên li u th ng ch c gi quanh 10oC Tìm hi u cơng ngh VarioCam Plus c a Porsche Chúng ta u ã r t quen thu c v i thu t ng nh VVTi xe c a Toyota hay i-VTEC v a Honda Còn nh ng ng i u xe BMW ã r t quen thu c v i Valvetronic Dù khác tên, nh ng u công ngh thay i hành trình nâng c a xu páp t i u trình n pth i c a ng c Và h công ngh VarioCam Plus c a Porsche c ng khơng nh m ngồi m c ích ó Hi n Porsche th c vào th tr ng Vi t Nam nh ng m u xe m c nh Boxster hay Cayenne Và chúng u s d ng công ngh VarioCam Plus ng c V y VarioCam Plus gì? Và chúng mang l i cho nh ng chi c Porsche? ng c V6 c a Porsche v i c c u VarioCam Plus VarioCam Plus công ngh u n ch ng q trình ph i khí c a ng c Công ngh k t p u ch nh cam n p (VarioCam) b ng cách u ch nh hành trình nâng c ng n p (Plus) Xu t hi n l n u tiên chi c 911 Turbo, h th ng có tác d ng t i u công su t kh n ng n hành, ng th i gi m tiêu hao nhiên li u, phát th i, cho chi c xe v n hành êm tinh t h n th ng xupap c u ch nh b ng cách thay i c c u truy n ng ng n p b i m t c u n-th y l c V i b m t cam tr c cam, ng c ho t ng v i m t chi u cao nâng thích h p b m t cam c chuy n i liên t c VarioCam Plus giúp ng c xe ho t ng t i u ch t i khác th , b ph n truy n ng c t o b i hai c c u t ng tác s khóa m t v i s tr giúp c a m t c uc nh Nó t o m t liên k t tr c ti p, u tiên, gi a c c u v i cam nh , th hai, gi a c c u cam l n M t n v th y l c s giúp d n ng xupap Hành trình nâng cam bi n thiên i m c tiêu th c t , VarioCam Plus k t h p hai tr ng thái ho t ng c a ng c vào m t Khi ng ch y khơng t i, hành trình nâng c u n b i cam nh ch cho hành trình nâng 3,6 mm, th i gian óng m xupap ct i u g a góc trùng p (là kho ng th i gian c xupap n p th i u m ) c a ng c nh nh t d ng biên d ng cam thay i hành trình nâng xupap Hành trình nâng cam th p giúp gi m ma sát, t ng thêm l u ng khí n p nh có th i gian ng n, v i ó gi m phát th i c h i t trình cháy tr c bên bu ng cháy giúp ng c có th gi m phát th i tiêu hao nhiên li u lên n 10%, v i ó cho ng c ho t ng êm n, gi m hi n t ng rung th ng th y máy v n n mà xe ng yên T i ch ph n, ng c l i ch y ch luân h i khí th i n i t i (Internal EGR) nh m gi m t i a hi u t k t tay ga theo ó, gi m tiêu hao nhiên li u óng u ó t i ng t c t ngang c a VarioCam Plus t m c tiêu v n hành, hành trình nâng cam có th i gian dài h n cho khí x T i ch o b i chu k n p r t hi u qu v i t n th t n p c i sang ch có góc trùng p l n h n, s tồn t i, mơ men xo n cơng su t cao c m c gi m t i a Lúc này, biên d ng cam l n cho phép hành trình nâng cam l n trình xupap n 11mm c u ch nh phù h p v i th i gian óng m c a hành VarioCam Plus giúp b n có nh ng b c chu n b tr c kh i hành, ví d , t ng c tính kh i ng c a ng c máy l nh và gi m khí th i qua vi c u ch nh phù h p h th ng VarioCam Plus ng c nóng lên Hi n nhiên Carrera 4S c ng c trang b ng c v i VarioCam Plus hai h th ng VarioCam Plus Motronic ME7.8 c thi t k c bi t cho nh ng yêu c u c th mang n tiêu chu n ho t ng cao Nh ng y u t u n VarioCam Plus nh t c ng c , v trí chân ga, nhi t d u n c làm mát c ng nh s c k t h p ch t ch Yêu c u c a lái xe i i công su t mô men c quy t nh ch 1/1000 giây b i ph n ng c a VarioCam Plus ng c ôtô ho t ng nh th nào? n ã bao gi m n p ca-pơ chi c ơtơ c a t h i x y ng c c a ch a? Có th b n không hi u k không mu n bi t t ng t n u ó Th nh ng mua m t chi c xe m i ch c ch n b n c ng c n ph i bi t 3.0 V6 hay 2.4 G ngh a gì? “Dual overhead cams” hay “tuned port fuel injection” th nào? tr l i cho câu h i trên, tìm hi u v ng c c a ơtơ c ích c a ng c ôtô (th ng s d ng nhiên li u x ng ho c d u diesel - t m g i ng c ) chuy n i n ng l ng sinh t trình t cháy x ng, d u thành n ng ng c h c chi c xe c a b n có th chuy n ng c Do trình cháy di n bên xilanh nên ng c c g i ng c t ng c Maybach 57 Trên th c t , có c lo i ng c t ngồi Ví d nh ng c h i n c s d ng xe ac n lo i ng c t Lo i nhiên li u nh than, g , d u, cs ng ng c h i n c t o nhi t n ng un n c sôi thành h i n c i n c l i t o nên chuy n ng bên ng c Hi u su t c a ng c t cao h n ng c t (t c quãng ng nh nhau, ng c t t n nhiên li u h n ng c t ngoài), thêm n a ng c t có kích th c nh h n nhi u so v i ng c t t ng ng ó lý t i ôtô l i d ng ng c t Nguyên lý ho t u h t xe ôtô hi n s d ng m: ng c ng c a ng c k t lo i piston chuy n ng t nh ti n có u - Hi u su t cao (so v i ng c t ngồi) - Chi phí s d ng v a ph i (so v i ng c tuabin khí) - D dàng ti p nhiên li u trì hành trình (so v i ng c n) - Nh ng u m làm cho ng c t công ngh h u nh nh t h n 100 n m qua rõ h n v nguyên lý ho t Nguyên lý ho t ng c a ng, tìm hi u nh ng ng c t u c b n nh t v ng c t Mơ ph ng q trình b n c a kh u súng i bác Tr c h t, m t ví d n gi n nh t v ng c t kh u súng i bác Kh u súng m t ng hình tr c b t kín m t u Ng i ta nh i thu c súng vào lòng nòng súng sau ó cho m t viên n (hình d ng hình tr có u nh n) b t kín hoàn toàn kh i thu c súng Khi b n, ng i ta châm l a t cho kh i thu c súng cháy L ng khí sinh t c th i r t l n làm áp su t nòng súng t ng nh y viên n b n kh i nòng súng ng c c a xe ơtơ m t c c u c khí t n ng c n ng l ng ó chuy n hố thành chuy n ng quay cho tr c khu u c a ng c u h t xe ôtô hi n ang s d ng lo i ng c k (do Nicolaus Otto phát minh n m 1867) c a ng c t c minh ho hình Chúng g m có: -K -K -K hút (n p) nén cháy (n ) x Chúng ta có th nhìn th y chi ti t ang chuy n ng lên xu ng ng c , ó piston Piston c n i v i tr c khu u nh truy n Tồn b q trình c a k có th miêu t nh sau: Hình 1: Ngun lý ho t ng c a ng c k Chú thích: A: Van n p, cò m , lò xo xu-páp; B: N p xilanh; C: H ng hút; D: N p xilanh; E: Thân xilanh; G: Các-te ch c d u; H: D u bôi tr n; I: Tr c cam; Van x , cò m , lò xo xu-páp; K: Bugi; L: H ng x ; M: Piston; N: Thanh truy n; O: Vòng m; P: Tr c khu u V trí xu t phát u tiên c a piston nh, lúc van (xuppap) n p m piston chuy n ng xu ng d i l ng h n h p khơng khí h t x ng nh (g i t t h n h p khí) n p y vào xi lanh (ph n 1-màu vàng) Khi piston chuy n ng lên nén kh i khơng khí ã hồ tr n h t x ng nh li ti Vi c nén khơng khí l i s làm cho hi u qu c a vi c t cháy khơng khí t ng thêm nhi u (ph n 2-màu tím) Khi piston ch m t i nh ( m ch t trên) c a hành trình i lên, n n n phát tia l a t cháy x ng hồ tr n khơng khí Lúc h i x ng cháy t c th i ã t o nên s n xilanh y piston i xu ng (ph n 3-màu ) Khi piston ã m d i ( m ch t d i), van (xuppap) x m piston i lên s tồn b l ng khí xi lanh qua ng x (ph n 4-màu xanh) y Bây gi , ng c l i s n sàng cho chu trình ti p theo l i ti p t c n p h n h p khí h i x ng u ý r ng, chuy n ng c a ng c chuy n ng quay c a tr c khu u, chuy n ng c a piston l i chuy n ng t nh ti n chuy n i chuy n ng t nh ti n c a piston thành chuy n ng quay c n nh n tr c khu u Bây gi xem xét s ghép n i ph i h p làm vi c c a b ph n ng c nh th nào? Nguyên lý ho t ng c a b vi sai n ã bi t ng c làm vi c nh th b n c ng ã tìm hi u nguyên lý làm vi c c a h p Tuy nhiên a ngu n ng l c c a ng c xu ng bánh xe c n ph i thông qua m t th ng cu i cùng, ó b vi sai B vi sai th ng c l p t v i truy n l c cu i, hay g i c u xe vi sai xe có ba nhi m v sau: - Truy n mô men c a - ng c t i bánh xe óng vai trò c c u gi m t c cu i tr c mô men xo n truy n t i bánh xe - Truy n mô men t i bánh xe cho phép chúng quay v i t c khác Qua vi t s bi t t i chi c xe c a b n l i c n b vi sai sau ó nghiên u v nguyên lý làm vi c c a c ng nh tìm hi u v m t s lo i vi sai ô tô hi n n ang nên bi t r ng, bánh xe quay v i t c khác nhau, c bi t quay vòng Hãy nhìn s mô ph ng d i ây M i bánh xe s i c nh ng quãng ng khác chi c xe vào cua, bánh xe phía i c quãng ng ng n h n bánh xe phía ngồi u ó có ngh a bánh xe bên s quay v i t c th p h n bánh xe i v i bánh xe b ng, ví d nh bánh tr c c a chi c xe d n ng bánh sau, khơng có liên k t chuy n ng gi a chúng nên ho t ng c l p v i Th nh ng, hai bánh sau l i có s liên k t nh n c ngu n ng l c t m t ng c m t h p s nh t N u khơng có b vi sai, hai bánh sau s b khoá l i v i nhau, b b t bu c ph i quay v i m t t c nh u s làm cho vi c quay vòng c a xe r t khó kh n chi c xe vào cua c, ch c ch n m t bánh xe s b tr t quay V i công ngh ch t o l p xe ng bê tông nh hi n nay, l c tác ng s làm tr t quay m t bánh xe L c s c truy n t bánh xe bên sang bên qua tr c bánh xe, làm t ng l c xo n tác d ng lên tr c bánh xe vi sai gì? vi sai m t thi t b dùng chia mô men xo n c a ng c thành hai ng, cho phép hai bên bánh xe quay v i hai t c khác Chúng ta có th tìm th y b vi sai t t c xe h i xe t i hi n i, c bi t xe b n bánh ch ng hoàn toàn M i c u ch ng c a nh ng xe u n m t b vi sai ng nhiên gi a bánh tr c bánh sau c ng c n vào cua, quãng ng mà bánh tr c sau i c c ng khác i v i xe b n bánh bán ch ng l i không c n b vi sai gi a bánh tr c sau; thay vào ó, chúng c khoá l i v i chuy n ng m t t c u lý gi i t i nh ng chi c xe l i vào cua khó kh n ng bê tơng h th ng b n bánh ch ng c s d ng Các bánh xe s c quay v i t c khác nhau? Chúng ta v a b t u v i d ng vi sai c u n gi n nh t, g i b vi sai m Sau ây s n v i m t s thu t ng khác Hình nh i ây s cho bi t m t s thành ph n c a m t b vi sai m Khi chi c xe chuy n ng th ng ng, c hai bánh xe quay v i m t t c nh Bánh ng u vào s làm vành r ng v vi sai quay, khơng có m t bánh r ng c a b vi sai quay, hai bánh r ng c nh nh c khoá v i v vi sai Hãy ý r ng bánh r ng u vào nh h n nhi u so v i vành r ng, ây c p bánh r ng gi m t c cu i c a chi c xe t s truy n c a chúng t s truy n c a truy n l c cu i Khi nói t s truy n l c cu i 4.10 t c s r ng c a vành r ng l n g p 4.10 l n bánh r ng u vào Khi chi c xe vào cua, bánh xe s ph i quay v i t c khác Trong b c tranh trên, b n có th th y bánh r ng v vi sai s quay chi c xe b t u i h ng chuy n ng, cho phép bánh xe chuy n ng v i t c khác Các bánh xe bên quay ch m h n vi sai, bánh xe bên l i quay nhanh h n vi sai m – chuy n ng th ng Nh ng tr c tr c r c r i? vi sai m cung c p m t mô men c nh cho m i bánh xe Có hai u t quy t nh n vi c cung c p mơ men cho bánh xe, ó thi t b l c kéo Trong u ki n ng khô ráo, l c bám t t, giá tr mô men cung c p cho bánh xe b gi i h n b i ng c bánh r ng; nh ng u ki n l c bám nh xe i b ng ch ng h n, giá tr mô men xo n l i gi i h n b i m t m mà t i ó bánh xe b tr t quay Vì v y, c ó ng c c a xe có kho i ch ng n a mơ men xo n ó c ng ch ng truy n c xu ng t b i bánh xe b tr t quay Khi ó, b n có c tình ga m nh lên n a, bánh xe c a b n quay nhanh h n nh ng chi c xe v n n m t i ch ... c a xe r t khó kh n chi c xe vào cua c, ch c ch n m t bánh xe s b tr t quay V i công ngh ch t o l p xe ng bê tông nh hi n nay, l c tác ng s làm tr t quay m t bánh xe L c s c truy n t bánh xe bên... t r ng, bánh xe quay v i t c khác nhau, c bi t quay vòng Hãy nhìn s mơ ph ng d i ây M i bánh xe s i c nh ng quãng ng khác chi c xe vào cua, bánh xe phía i c quãng ng ng n h n bánh xe phía ngồi... Acetylene (m ch th ng v i liên k t ba): Acetylene m t ph n c a alkyne ng th ng X ng cho xe F1 Bình nhiên li u Xe F1 s d ng bình lo i bình nhiên li u có th bi n s ng c làm t v t li u Kevlar Lo i bình