iniezione di acqua in Formula Renault 1

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Introduzione

L'iniezione di acqua sui motori ad alte prestazioni utilizzati in concorrenza è stata una consuetudine comune negli anni 70 e 80.

Lo scopo di queste iniezioni di acqua aveva, almeno, 3 ruoli distinti essenziali:

- aumentare il tasso di ammissione, cioè la massa della miscela, raffreddando la miscela o l'aria di aspirazione per evaporazione di questa acqua. Ciò ha aumentato la potenza specifica del motore.

- aumentare la resistenza alla detonazione della miscela (in altre parole aumentare il numero di ottano della miscela). In questo senso, ciò è in linea con l'iniezione MW50 - Methanol Water - sui caccia della seconda guerra mondiale.

- componenti interni freschi (in particolare: camicia, valvola, sede, pistone, ecc.) del motore durante i carichi pesanti.

Questi processi di iniezione di acqua sono stati tutti vietati nel corso della competizione ufficiale di tipo Rally o Formula 1 nel corso del tempo al fine di limitare la corsa al potere. Questi metodi sono tuttavia ancora utilizzati in alcune competizioni di dragster o trattori che tirano ...

Vediamo ora alcuni esempi concreti di iniezione di acqua in competizione di: Renault Sport in Formula 1, Ferrari e SAAB.

Renault Sport in Formula 1

Logo Renault Sport F1

Philippe Chasselut, capo di "pistons head" nel team di ricerca e sviluppo di Renault Sport ricorda in questi giorni:

Nel 1982, la Renault V6 Turbo sviluppò 585 cavalli, fu il primo motore utilizzato in F1. Nel 1977, fece 525 cavalli, il guadagno di potenza tra queste 2 versioni era quindi minimo. Ma nel corso degli anni ci siamo concentrati su altre aree: affidabilità, livellamento della curva di potenza e riduzione dei tempi di risposta (comando al potere). Una volta raggiunti questi obiettivi, abbiamo cercato di aumentare la potenza e, nel 1986, il V6 Turbo ha prodotto 870 cavalli in condizioni di gara. Pertanto, se tra il 1977 e il 1982 avessimo guadagnato 60 cv (11,5%), avremmo guadagnato quasi 300 (51,3%) tra il 1982 e il 1986.

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Formula 1 RE 30 1982
Formula 1 RE 30 1982

In teoria, tutto ciò che dovevi fare per aumentare la potenza di un motore turbo era aumentare la pressione di sovralimentazione. Tuttavia, i componenti del motore dovevano essere in grado di resistere a questa potenza aggiuntiva (e quindi alle sollecitazioni interne). Questa è stata la nostra principale preoccupazione quando abbiamo iniziato ad aumentare la potenza nel 1982. Il primo ostacolo era la detonazione, questo fenomeno appare quando ammettiamo una grande quantità di miscela nei cilindri e provoca una combustione anormale (incontrollata). La detonazione dei veicoli stradali, nota anche come bussare, non provoca danni al motore. Ma in Formula 1, le forze di detonazione sono così grandi che il pistone può essere perforato, lasciando così passare i gas di combustione attraverso il basamento ...

Vista di V6
Vista V6 di 1982

Per ridurre la capacità di detonazione di un motore, abbiamo prima pensato di trovare un modo per raffreddare l'aria nella miscela, che era stata compressa e quindi riscaldata dal Turbo. Questa era quindi la funzione degli scambiatori di calore (intercooler). Tuttavia, la loro efficacia era limitata quando la temperatura esterna era molto elevata (GP du Bresil) o durante i grandi premi assegnati ad alta quota (Sudafrica, Messico, ecc.).

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In queste condizioni, l'ossigeno era rarefatto dall'altitudine o la massa d'aria che passava attraverso l'intercooler veniva ridotta dalla temperatura ambiente e quindi l'effetto di raffreddamento previsto era inferiore.

Nel 1982, fu Jean Pierre Boudy che ebbe l'idea di abbassare la temperatura dell'aria che lasciava il Turbo iniettando acqua nell'aspirazione. Una volta che l'acqua era in contatto con l'aria calda, vaporizzava e quindi pompava calore a quest'aria. La temperatura della miscela di aspirazione (benzina e aria) è quindi diminuita durante il suo passaggio attraverso il collettore di aspirazione. Così siamo riusciti a ridurre da 10 a 12 ° C la temperatura della presa d'aria compressa che era prima di circa 60 ° C. Bastava impedire la detonazione!

Un serbatoio d'acqua da 12 litri ...

cabina di pilotaggio
cabina di pilotaggio

Durante il test di apertura della stagione 1983, il Gran Premio del Brasile, la Renault divenne così il primo produttore a utilizzare un'iniezione di au in Formula 1 per ridurre la temperatura della miscela di aspirazione.

Il sistema comprendeva un serbatoio d'acqua da 12 litri, fissato su un lato della vettura e un'unità di controllo installata dietro la testa del conducente. Questa unità di controllo comprendeva una pompa elettrica, un regolatore di pressione e un sensore di pressione. Questo sensore ha attivato il sistema quando la pressione di sovralimentazione in aspirazione ha superato 2,5 bar. Al di sotto di questa pressione, non vi era alcun rischio di detonazione, quindi l'iniezione di acqua non era utile. L'acqua veniva aspirata dalla pompa e passava attraverso il regolatore che manteneva il flusso costante prima di essere iniettato nel collettore.

Questo sistema richiedeva di iniziare ogni gara con un sovrappeso di 12 L. Questo handicap di peso ci ha fatto perdere 3 decimi al giro nelle sessioni di prove. Tuttavia, questo era meno uno svantaggio rispetto al metodo "classico" dei veicoli stradali, che consisteva nel ritardare l'avanzamento dell'accensione. Renault fu quindi il primo produttore ad aver adottato l'iniezione di acqua per proteggere i motori turbo-compressi dalla detonazione (che era distruttiva per i motori).

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Una volta risolto questo problema di detonazione, Renault fu in grado di concentrarsi sull'aumento della potenza ...

Per quali risultati?

È in 1977 che viene lanciato 'Régie' in F1. La regolazione del tempo offre due possibilità ai produttori di motori: un 3 litri atmo o un 1,5 turbo litri. Mentre tutte le squadre optano per i grandi tre litri, Renault scommette sul turbo con un piccolo V6.

A Silverstone, la 17 di luglio, la Renault RS01 fa i suoi primi round. Punto basso del motore turbo, l'affidabilità è gravemente carente durante le prime gare, tanto che la RS01 è soprannominata la teiera gialla a causa dei suoi motori rotti in una nuvola di fumo. Ma a poco a poco, la tecnologia Renault sta diventando più completa. In 1978, Renault impone il turbo 24 Hours di Le Mans e 1979 è la prima vittoria del Diamond F1 al Grand Prix de France.

Da questi primi successi, tutti i team seguiranno Renault nella tecnologia turbo fino a diventare inevitabili da 1983. Nei primi anni 90, la Renault vinse il titolo mondiale per sei anni come automobilista.

Una Renault RS01 rotola sempre.

cabina di pilotaggio
Formula 1 Renault RS01

Renault RS01:

Motore: Cilindri a V 6 in posizione centrale, turbocompressore, 1 492 cm3, 525 hp a 10 500 rpm, velocità massima ca. 300 km / h

Trasmissione: alle ruote posteriori - scatola 6 + rapporti MA

Freni: dischi ventilati su tutte e quattro le ruote

Dimensioni: lunghe 4,50 m - larghezza. 2,00 m - peso 600 kg

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