Combustibles utilizados en la Fórmula 1

Combustibles utilizados en la Fórmula 1

Reglamento de combustibles en la Fórmula 1

Las regulaciones de combustible de Fórmula 1 son estrictas. Controlan la formulación al limitar el contenido de hidrocarburos que entran en el producto final. Un auto de F1 debe competir con un combustible que es muy similar al súper sin plomo en la bomba y cumple con restricciones draconianas: excepto por un punto: el octanaje no está limitado . Así, a pesar de un aparente rigor, existe un margen de maniobra que permite a los investigadores marcar la diferencia. Si se regulan los ingredientes que componen el combustible F1 y se controlan sus proporciones, la receta es casi gratuita.

Optimización de la inyección de combustible

Las nuevas unidades de potencia tienen inyección directa por lo que el combustible se inyecta directamente en el cámara de combustión como en un motor diesel moderno: las revoluciones máximas están limitadas a 15 000 rpm . En realidad, la combinación entre la búsqueda de confiabilidad, el límite de flujo de combustible y el funcionamiento de la mezcla pobre (una mezcla pobre se define por una relación aire/combustible superior a 14,7, correspondiente a la estequiometría de un combustible de gasolina) impone un régimen de trabajo banda de alrededor de 11 000 rpm. No obstante, debido a la inyección directa, esta nueva unidad de potencia debe ser alimentada por un combustible que se vaporiza muy rápidamente. La inyección se activa durante la fase de compresión justo antes del encendido y elgolpe de poder. Se gestiona electrónicamente para ser tan rápido como preciso. La inyección de alta presión favorece la vaporización mientras que la pulverización de gasolina pasa a los gases frescos y la vaporización también puede ser potenciada por la calidad del combustible. . Los sprays deben ser muy cortos para vaporizar rápidamente sin mojar demasiado la superficie de los pistones o las camisas de los cilindros. En el pasado, la inyección indirecta por encima de la válvula requería más tiempo y la temperatura y la presión eran menos críticas.

Estabilizando la combustión

Hacer funcionar un motor eléctrico en el eje del turbocompresor mediante los gases de escape para generar electricidad es una tecnología innovadora para recolectar energía. Es eficiente, sin embargo, sólo cuando puede pasar la mayor cantidad de gas a la mayor velocidad posible sobre la turbina caliente del turbo colocado en la corriente de los gases de escape . Para ello, es necesario hacer que la gasolina el motor funciona como un diesel con un considerable exceso de aire creando así una mezcla aire/combustible muy pobre. Además de un encendido rápido, es necesario formular un combustible que proporcione una combustión estable en condiciones de mezcla pobre. También debe garantizar la refrigeración y el comportamiento de las bombas de combustible, incluida la bomba de alimentación en el depósito de combustible, que eleva la presión unos bares y alimenta la bomba de alta presión que genera la presión de inyección.

Limitación de golpes

El papel del combustible se puede resumir en pocas palabras. Para liberar el poder, tiene que arder muy rápidamente y, por lo tanto, debe vaporizarse muy rápidamente de manera homogénea. Después del encendido, la propagación de la llama debe ser casi instantánea sin generar detonaciones. Los motores turbo son particularmente propensos a este fenómeno ya que tienen una carga térmica y de presión más alta que los motores de aspiración normal.



El golpeteo es una combustión descontrolada que provoca explosiones, que se propagan a gran velocidad en la cámara de combustión. Este fenómeno explosivo produce ondas de presión de alta velocidad que rebotan en las paredes provocando oscilaciones de gran amplitud en la presión. Las consecuencias son: sonidos agudos, destrucción de la dinámica interna de los gases en la cámara de combustión y transferencia de calor entre los gases quemados y el metal. Así, en pocos segundos un pistón puede agujerearse o destruirse por fusión. La calidad del combustible juega un papel importante en la limitación de la detonación y un octanaje más alto retrasará la aparición de la detonación. .

Ingredientes de origen no fósil

Desde 2008, la ley impone ingredientes de origen no fósil en los combustibles – los biocombustibles. Uno de los elementos fundamentales de la receta es la obligación de incorporar un 5,75 por ciento (en masa) de ingredientes renovables en los combustibles. Estas moléculas no fósiles pueden contener tanto oxígeno como etanol e hidrocarburos obtenidos de la descomposición por bacterias de desechos vegetales, que no forman parte de la cadena de consumo de alimentos. Son los biocarburantes de segunda generación o renovables. NÓTESE BIEN: El oxígeno que a veces se encuentra en estos bioingredientes limita el poder calorífico; de ahí la energía disponible en el combustible, pero aporta ingredientes como el alcohol, que dan un octanaje alto . El análisis de la combustión es vital para encontrar el mejor compromiso en el motor turbo entre la fiabilidad proporcionada por el alto octanaje y la máxima potencia disponible.

Aditivos

Los aditivos son cruciales para la fiabilidad del motor, tanto para evitar fallos como la pérdida progresiva de potencia durante su vida. Los aditivos de combustible permitirán reducir el rozamiento de los segmentos, evitar la formación de depósitos en las cabezas de los pistones y en las zonas calientes del motor, lubricar las bombas de gasolina de alta presión y evitar el amartillado de los inyectores . Estas moléculas activas tienen diferentes propiedades: limpieza, anticorrosión, antioxidación, reducción de la emulsión con el aire, modificación de las fricciones, mejora de la combustión y del octanaje.

El resultado final

Es un combustible compuesto por decenas de ingredientes especialmente formulados para el motor Renault Energy 2014- F1 que garantizan un rendimiento optimizado. El motor Renault V6 turboalimentado está alimentado por una gasolina súper sin plomo con un alto octanaje (propiedades anti-detonación y ganancia de potencia), estabilidad de combustión mejorada (antidetonante) y un alto contenido de energía.Cada vez que cambia la formulación se requiere una nueva validación. El proceso de homologación suele tardar de tres a cuatro semanas.

El desarrollo de los combustibles de Fórmula 1

Numerosas evoluciones de los combustibles de F1 se prueban cada temporada. Una vez elegida la formulación óptima y validada por Renault Sport F1, Total homologa el producto con la FIA (Fédération Internationale de l’Automobile). Es el certificado de nacimiento del combustible. Se envían unos diez litros al laboratorio de la Federación en Gran Bretaña para recibir el visto bueno del legislador. El análisis de esta muestra por cromatografía de gases da el código genético del combustible, que servirá de referencia hasta la homologación del siguiente lote. Se envía otro barril de 25 litros a uno de los proveedores de servicios de la FIA para la calibración del medidor de flujo de combustible de los autos. Cada vez que cambia la formulación se requiere una nueva validación. El proceso de homologación suele tardar de tres a cuatro semanas. .

Analizando la conformidad en el gran premio

La FIA toma muestras de combustible al azar durante fines de semana de carrera y también toma una muestra de los autos de los pilotos que terminan entre los 3 primeros, otra forma de decir que los combustibles Total han sido objeto del mayor número de controles en las últimas temporadas. Numerosos parámetros pueden alterar un combustible en comparación con su contenido homologado: un disolvente aún presente después de limpiar la bomba de combustible o el tanque de combustible y la evaporación de las moléculas más ligeras si un automóvil ha funcionado con poca carga de combustible. La alteración de la formulación con respecto a su referencia puede dar lugar a la descalificación de un piloto o de su equipo. Para asegurarse de que el combustible utilizado siempre cumpla con el código genético registrado, Total trae un cromatógrafo a los circuitos. Esta máquina utilizada para el control puede identificar diariamente las moléculas presentes en el combustible.

Fuente: Total

Opinión de Romain:

Parece que las restricciones son mucho mayores en los combustibles este año, con los motores V6 de 2014. ¿Cuántas fórmulas diferentes crees que ha realizado Total antes de llegar a un resultado satisfactorio para los equipos? ¿Crees que veremos averías en el motor durante las carreras o pruebas de 2014 debido a fenómenos de picado?