Hilo oficial Temporada 2014

[El abuelo]

http://www.twitlonger.com/show/n_1s1ge70

O sea, que por quinto año consecutivo va a ganar el que consigue vulnerar el espíritu de la norma. El que hace lo que la FIA no quiere que se haga pero ésta no acierta a cerrar con la reglamentación.

Culpable la FIA, obviamente. Se terminaba con estas tretas simplemente señalando que vulnerar el espíritu de la norma no se consideraría innovación, sino lo que es: vulnerar vía vacío legal.

Lo que explican en ese twitlonger no es legal.

Incumple el artículo 5.1.6.:

5.1.6 Pressure charging may only be effected by the use of a sole single stage compressor linked to
a sole single stage exhaust turbine by a shaft assembly parallel to the engine crankshaft and
within 25mm of the car centre line. The shaft must be designed so as to ensure that the shaft
assembly, the compressor and the turbine always rotate about a common axis and at the
same angular velocity, an electrical motor generator (MGU-H) may be directly coupled to it

La turbina y el compresor deben rotar a la misma velocidad angular en todo momento, y en ese sistema habría momentos en que no lo harían.

Había una explicación que incluía un volante de inercia, y el reglamento no dice nada de que no pueda existir, ni que tenga que girar a la misma velocidad angular que la turbina y el compresor. Si han hecho algo así, genial por ellos, y es una solución excepcional.

Pero lo que pone ahí es ilegal.

Mira la frase ultima que puse:

"Al sincronizar las velocidades del compresor y turbina electricamente, sería legal. (en mi opinión) "


si no las sincronizan, es ilegal.


llevo 3 días con ello explicandoselo.

La turbina y el compresor han de girar a la misma velocidad siempre, estén unidos por un eje rigido, por varios ejes unidos por cardan, o a traves del MGUh por un acople electrico.

Siempre, es SIEMPRE.


Con respecto al volante de inercia, es como yo entiendo que se puede hacer.

Un eje rigido que atraviese el MGUh, y un volante de inercia conectado a un eje externo que se desacople cuando el turbo deja de soplar (como el piñón libre de una bicicleta que se desacopla cuando dejas de pedalear)

parecido a esto:


o mejor dibujado, a esto, cambiando el compresor y la turbina de sitio:



El cachondeo viene porque quien primero explica la separación de usos, es Piola, en nada más y nada menos que la web de la F1:
http://www.formula1.com/news/technical/2.../1176.html

"having the MGU-H mounted between the two sides of the turbo could allow Mercedes to have either or both sides working through one-way clutches, making the complete unit more efficient. Basically the exhaust gases coming out of the engine on the hot side of the turbo only ever have to drive the cold side of the turbo and or the MGU-H, creating electrical power from this component and feeding it directly to the MGU-K. The MGU-H only ever has to drive the cold side of the turbo, increasing the charge air pressure, thus reducing turbo lag and increasing power. The potential advantages of the Mercedes concept could be significant over the course of the season, especially as retro fitting a similar solution will be very difficult for the other power unit manufacturers."

El artículo 5.1.6, es el que yo le he puesto, para que me expliquen como mover solo una parte... y que sea legal.

[Alano_Spanol]

No lo es Alano. Porque no hace lo que tú dices, sincronizar el compresor y la turbina, los desacopla en el momento de acelerar el compresor eléctricamente.

Es decir, el compresor se movería eléctricamente en el período de lag, pero no arrastra a la turbina porque decía que el giro era solidario en un sentido y quedaría libre en el otro. En este momento el compresor estaría girando cada vez más rápido y la turbina no, hasta que llegasen los gases del escape. Es en ese momento donde se incumple el Reglamento en el artículo 5.1.6. porque turbina y compresor deben girar siempre a la misma velocidad angular.

El ahorro que propone es debido a no tener que arrastar a la turbina, moviendo solo el compresor, con lo que gastaría menos electricidad, y ese ahorro se usaría para alimentar el MGU-K. Pero no se pueden desacoplar.

Es ilegal.

Nota1. (pensaba que evidente) El Twitt (longo) es de [El Abuelo]

Nota2. Ok. -Supongamos- que la teórica disposición de los elementos es esa. La que expone [El Abuelo].
Si ha pasado las verificaciones de la maFIA. Se ha dado como legal. Se considera legal.

Y volvemos a estar en la fina línea de la interpretación del reglamento, como los morros blandiblu, el difusor Brawn, difusores soplados, etc..

Lo que falta por saber es si en un futuro (cercano) se va a poder reproducir (o copiar) por los rivales, en este caso Ferrari que es el que nos importa.

Si la congelación de Motores afecta al diseño de la estructura y disposición de estos elementos, la imposibilidad de copiar otras soluciones, la Ostt..sería terrible y a largo plazo.

[Alano_Spanol]

El cachondeo viene porque quien primero explica la separación de usos, es Piola, en nada más y nada menos que la web de la F1:
http://www.formula1.com/news/technical/2.../1176.html

Igual digo una (gran) burrada..

pero a mi, atravesar con un eje que gira, algo que genera o carga electricidad (MGU-H); me recueda a una Dinamo y Centrales Eléctricas..

[El abuelo]

para Ethernet.


No veo (aunque haya puesto la explicación) donde estaría la ventaja que dice Piola.

Veamos que sucede en aceleracion.
compresor y turbina a mismas RPM (velocidad angular igual SIEMPRE)
RPMcompresor = RPMturbina=1000.

Para acelerar el conjunto, con un eje rigido, Rtotal = Rturbina+Rcompresor, donde Rturbina es la resistencia de la turbina y Rcomresor es la resistencia del compresor.
En este caso, supongamos que no hay MGUh.
Toda la energía necesaria para acelerar el conjunto vendría de los escapes, por lo que Fescapes=Fcompresor+Fturbina-Rtotal
Es decir, la fuerza que ejerce el aire de los escapes, se reparte entre turbina y compresor, una vez descontada la resistencia de ambas.

Cuanto mayor sea Fescapes, mayor será la aceleración, más rapido subiran las RPM del compresor y de la turbina. Y ambas subiran a la misma velocidad.
F=M.A
F/M=A

Fescapes/Mconjunto=Aceleración1


Con un MGUH, lo unico que añadimos en otro fuerza en el conjunto:
Ftotal=Fmguh+Fescapes -> Fmguh+Fescapes = Fcompresor+Fturbina-Rtotal

Como Ftotal>Fescapes y como Mconjunto no varía, la aceleración angular será mayor, al tener mas fuerza en el sistema.
Ftotal/Mconjunto=Aceleración2
Aceleracion2>Aceleración1

Por ahora, todo normal.

(espero que se me siga)

Ahora veamos lo que dicen que hace Mercedes (y cumpliendo la legalidad)

Dicen que separan las fuerzas, que el eje estaría separado y que cada elemento mueve una parte, sin mover la otra

El MGUH, movería solo el compresor, mientras que los gases de los escapes moverían solo la turbina.
Usando la misma nomenclatura de antes:
Fmguh=Fcompresor+Rcompresor
Fescapes=Fturbina+Rturbina

FmguH=Mcompresor*AceleracionC

Fescapes=Mturbina*AceleraciónT
AceleracionC es la aceleración del compresor
AceleracionT es la aceleración de la turbina

Ahora viene el problema:

Como la velocidad de la turbina ha de ser SIEMPRE igual a la del compresor por reglamento
t1=t2=t
Vturbina=Vcompresor
AceleraciónT debe ser IGUAL a AceleraciónC, ya que A*t=V

AceleracionT*t=V=AceleraciónC*t
AceleracionC*t=AceleracionT*t quitamos t de la ecuacion:
AcleracionC=AceleracionT


¿Aun me sigues, verdad?



¿Hay alguna ventaja?

Como Mturbina+Mcompresor=Mconjunto
Y como Fmguh+Fescapes=Ftotal

Si vemos que sin desacoplar las fueras, Ftotal/Mconjunto=Aceleración2
Nos queda que desacoplando las fuerzas, y como por normativa, AceleraciónT=AceleraciónC, ambas son iguales
Entonces, AceleracionT=AceleraciónC=AceleracionTOTAL.. es decir, IGUAN o MENOR* que Aceleración2 (Menor* ya que en al conjunto hay que añadir la masa de los embragues que separan los elementos)


No veo ventaja, y si complicaciones.

Complicacion de tener que estar controlando que las velocidades sean iguales (hace falta electrónica)
Complicación de tener mas elementos en el conjunto (mas masa, y por tanto, mas resistencia)
Complicación de tener mas elementos que pueden fallar.



Con el volante de Inercia, por lo menos se puede obtener una ventaja (aunque haya que mover más masa, inicialmente y por tanto gastar energía)
- se puede generar mas energía cuando se deja de soplar, recuperando la energía que el volante almacena.
- Se puede acelerar más rápidamente, si el volante aún conserva energía
- Se tiene una entrega mas estable de energía (al modular el volante la entrega)

Es decir, con el volante, si se opimiza, se puede obtener algo de ventaja.
Con el desacople de elementos, cumpliendo la normativa, no se puede obtener ventaja, y se obtiene una segura desventaja (las que he referido más arriba)



Espero que hayais llegado hasta aquí.. y que la 'clase' de fisica, básica, la hayais entendido todos. (y no haya cometido ningun error, toca revisar)

[Alano_Spanol]

[Abu]
Yo te he seguido y te he entendido.. por ahora..
_________
F= Fuerza --> F= M*A
M= Masa ('peso')
A= Aceleración (a)
V= Velocidad --> V=a*t
t=tiempo
__________
T=turbina
C=Compresor
R=Resistencia (Fuerza contraria o 'negativa')
__________

Ok.

Entonces, con el desacople de elementos separándolos 'a distancia' el Compresor y la Turbina podría tener un resultado no deseado (mayor complicación sin ventaja);
SALVO la existencia de un volante de inercia, que haga el trabajo para conseguir la sincronización de las velocidades angulares de rotación de ambos elementos.

Apuesta arriesgada y audaz..



Audentes Fortuna Iuvat

[El abuelo]

Alano, si me explicase mejor, habrías entendido que tener ejes separados, es peor que tener un unico eje rigido.

Tener un volante de inercia, (con un eje rigido) PUEDE tener alguna ventaja.. pero es un simple PUEDE.
Con ejes separados, cualquier ventaja que diese el volante de inercia, se pierde, al ser peor el sistema de varios ejes que un eje simple.


Si alguien le ve alguna ventaja a tener los ejes separados por el MGUH.. con un embrague a cada lado como sostiene Piola, en vez de un unico eje que atraviese el MGUh, que me la explique.

[Alano_Spanol]

[Abu]
Ahora sí me he perdido.. o entiendo mal lo que expones..

Entiendo que según tu idea, era la misma que el dibujo del Piola, entendiendo que la línea roja discontínua representa un ÚNICO eje.



Que va desde el compresor (azul)+ volante inercia+ unido todo por el eje atravesando la MGU-H hasta el turbo (rojo)

-o como también has colocado en los dibujos (2) grandes arriba.-

Y que esa disposición, sólo sería ventajosa de colocar interpuesto un volante de inercia que lograra sincronizar el giro de ambos elementos; Compresor y Turbina;

y que en caso contrario, es mejor, sin volante de inercia, ni separados a distancia unidos por un único eje -menos complicaciones-
sino mantenerlos ambos juntos-pegados (Compresor+Turbina con giro solidario), que ha sido lo que han hecho los demás equipos.
________________
¿Ejes separados? ¿Dónde?

[ethernet]

para Ethernet.


No veo (aunque haya puesto la explicación) donde estaría la ventaja que dice Piola.

Veamos que sucede en aceleracion.
compresor y turbina a mismas RPM (velocidad angular igual SIEMPRE)
RPMcompresor = RPMturbina=1000.

Para acelerar el conjunto, con un eje rigido, Rtotal = Rturbina+Rcompresor, donde Rturbina es la resistencia de la turbina y Rcomresor es la resistencia del compresor.
En este caso, supongamos que no hay MGUh.
Toda la energía necesaria para acelerar el conjunto vendría de los escapes, por lo que Fescapes=Fcompresor+Fturbina-Rtotal
Es decir, la fuerza que ejerce el aire de los escapes, se reparte entre turbina y compresor, una vez descontada la resistencia de ambas.

Cuanto mayor sea Fescapes, mayor será la aceleración, más rapido subiran las RPM del compresor y de la turbina. Y ambas subiran a la misma velocidad.
F=M.A
F/M=A

Fescapes/Mconjunto=Aceleración1


Con un MGUH, lo unico que añadimos en otro fuerza en el conjunto:
Ftotal=Fmguh+Fescapes -> Fmguh+Fescapes = Fcompresor+Fturbina-Rtotal

Como Ftotal>Fescapes y como Mconjunto no varía, la aceleración angular será mayor, al tener mas fuerza en el sistema.
Ftotal/Mconjunto=Aceleración2
Aceleracion2>Aceleración1

Por ahora, todo normal.

(espero que se me siga)

Ahora veamos lo que dicen que hace Mercedes (y cumpliendo la legalidad)

Dicen que separan las fuerzas, que el eje estaría separado y que cada elemento mueve una parte, sin mover la otra

El MGUH, movería solo el compresor, mientras que los gases de los escapes moverían solo la turbina.
Usando la misma nomenclatura de antes:
Fmguh=Fcompresor+Rcompresor
Fescapes=Fturbina+Rturbina

FmguH=Mcompresor*AceleracionC

Fescapes=Mturbina*AceleraciónT
AceleracionC es la aceleración del compresor
AceleracionT es la aceleración de la turbina

Ahora viene el problema:

Como la velocidad de la turbina ha de ser SIEMPRE igual a la del compresor por reglamento
t1=t2=t
Vturbina=Vcompresor
AceleraciónT debe ser IGUAL a AceleraciónC, ya que A*t=V

AceleracionT*t=V=AceleraciónC*t
AceleracionC*t=AceleracionT*t quitamos t de la ecuacion:
AcleracionC=AceleracionT


¿Aun me sigues, verdad?



¿Hay alguna ventaja?

Como Mturbina+Mcompresor=Mconjunto
Y como Fmguh+Fescapes=Ftotal

Si vemos que sin desacoplar las fueras, Ftotal/Mconjunto=Aceleración2
Nos queda que desacoplando las fuerzas, y como por normativa, AceleraciónT=AceleraciónC, ambas son iguales
Entonces, AceleracionT=AceleraciónC=AceleracionTOTAL.. es decir, IGUAN o MENOR* que Aceleración2 (Menor* ya que en al conjunto hay que añadir la masa de los embragues que separan los elementos)


No veo ventaja, y si complicaciones.

Complicacion de tener que estar controlando que las velocidades sean iguales (hace falta electrónica)
Complicación de tener mas elementos en el conjunto (mas masa, y por tanto, mas resistencia)
Complicación de tener mas elementos que pueden fallar.



Con el volante de Inercia, por lo menos se puede obtener una ventaja (aunque haya que mover más masa, inicialmente y por tanto gastar energía)
- se puede generar mas energía cuando se deja de soplar, recuperando la energía que el volante almacena.
- Se puede acelerar más rápidamente, si el volante aún conserva energía
- Se tiene una entrega mas estable de energía (al modular el volante la entrega)

Es decir, con el volante, si se opimiza, se puede obtener algo de ventaja.
Con el desacople de elementos, cumpliendo la normativa, no se puede obtener ventaja, y se obtiene una segura desventaja (las que he referido más arriba)



Espero que hayais llegado hasta aquí.. y que la 'clase' de fisica, básica, la hayais entendido todos. (y no haya cometido ningun error, toca revisar)

Opino igual que tú.

A mi lo que me parece un absurdo es lo resaltado en rojo.

Decir que los gases van a mover la turbina a la misma velocidad angular que el compresor impulsado por el MGU-H es absurdo. Y si lo hacen estarían manteniendo el lag, que es precisamente lo que trata de evitarse con la aceleración del compresor por parte del MGU-H.

Cuando se empieza a acelerar, los gases tardan un tiempo en llegar a la turbina, y por tanto no giraría o lo haría muy lento, si hacemos girar al compresor a la misma velocidad movido por el MGU-H, no se estaría ganando nada en cuanto a tiempo de respuesta.


Tendría mucho sentido si no tuviesen que tener la misma velocidad angular, ya que el MGU-H movería solo el compresor y no la turbina, ahorrando energía por tener que movilizar menos masa, hasta que fuesen los gases los que moviesen la turbina y con ella al compresor. Pero eso es lo que se prohíbe en el art. 5.1.6.

Todo lo contrario es la solución del volante de inercia, que me parece una auténtica obra de arte de ingeniería si lo han hecho funcionar. Y controlar el efecto giróscopo de un chisme de esos girando a 125000 rpm.

[Alano_Spanol]

Todo lo contrario es la solución del volante de inercia, que me parece una auténtica obra de arte de ingeniería si lo han hecho funcionar. Y controlar el efecto giróscopo de un chisme de esos girando a 125000 rpm.

Quizás los efectos del giro o problemas del volante de inercia, podría limitarse o controlarse mejor si la MGU-H está muy cerca o a muy poca distancia casi pegada al volante de inercia..
incluso pienso en sistemas de engranajes o de tipo tornillo sin fin..

En todo caso, orfebrería mecánica.

[ethernet]

[Abu]
Ahora sí me he perdido.. o entiendo mal lo que expones..

Entiendo que según tu idea era la misma que el dibujo del Piola, entendiendo que la línea roja discontínua representa un ÚNICO eje.



Que va desde el compresor (azul)+ volante inercia+ unido todo por el eje atravesando la MGU-H hasta el turbo (rojo)

-o como también has colocado en los dibujos (2) grandes arriba.-

Y que esa disposición, sólo sería ventajosa de colocar interpuesto un volante de inercia que lograra sincronizar el giro de ambos elementos; Compresor y Turbina;

y que en caso contrario, es mejor, sin volante de inercia, ni separados a distancia unidos por un único eje -menos complicaciones-
sino mantenerlos ambos juntos-pegados (Compresor+Turbina con giro solidario), que ha sido lo que han hecho los demás equipos.
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¿Ejes separados? ¿Dónde?

Al girar de forma solidaria con un eje común y a la misma velocidad angular no hay que sincronizar nada. Lo que hay es que dejar que el volante de inercia gire libremente cuando se deja de usar el turbo (se deja de acelerar) y volver a conectarlo al eje común del compresor y la turbina en cuanto se empiece a acelerar para usar la inercia del volante y hacer girar el conjunto permitiendo al compresor girar antes de que lleguen los gases a la turbina y evitando (o ayudando a evitar) el lag.

Técnicamente es una obra de arte, pero es legal y ahorra un montón de electricidad del ES, que puede usar el MGU-K en otros momentos.

Separar el compresor de la turbina del compresor, es separar el aire caliente de los escapes (turbina) del aire frío que queremos meter en los cilindros (compresor), así la temperatura de ese aire que se comprime es menor, y se pueden generar más caballos. Tiene esa utilidad. Además de requerir menos refrigeración (intercooler). Pero es más difícil que funcione sin problemas de fiabilidad.