PRIMENA<>
042014<><>

Računari i automobilizam

Izdržljivije!

Ovogodišnja sezona Formule 1 donosi najveće izmene pravila u poslednjih trideset godina. Mnoge promene podrazumevaju upotrebu naprednih, kompjuterski kontrolisanih sistema

Upotreba računara u moto-sportu daleko je od novosti. Od dizajna, preko testiranja do integralnih komponenti samih automobila koje su direktno odgovorne za njegove performanse kompjuterski sistemi postali su neraskidivi deo i kada je u pitanju cirkus Formule 1. U sezoni 2014. godine stvari su podignute na novi nivo. Spisak promena koje su dizajneri morali da izvrše u odnosu na prošlu godinu nije bio ovoliko opširan u poslednje tri decenije. Sve izmene vođene su kombinacijom poznatih i novih smernica. Na prvom mestu su i dalje težnje da sport bude bezbedniji za vozače, ali istovremeno i zanimljiviji i dinamičniji za publiku. Odmah zatim slede težnje za integracijama novih tehnologija sa ciljem stvaranja ekonomičnijih i otpornijih bolida čiji razvoj će da ima direktan efekat na dizajn komercijalnih automobila koje svi možemo da kupimo.

Pogonska jedinica

U pravilima aktuelne sezone, spisak promena i propozicija koje se odnose na motor, pardon, „pogonsku jedinicu”, zauzimaju osam strana sitno kucanog teksta. Prema tim pravilima, konvencionalni motor sa unutrašnjim sagorevanjem više ne može da bude odvojena celina nego se spaja sa sistemima za električni pogon u pomenutu pogonsku jedinicu. To znači da je ova sezona Formule 1 zapravo trka najbržih hibridnih automobila na planeti. Naravno, sem spajanja sa električnom jedinicom, motor mora da zadovolji brojna druga pravila.

Istrajnost motora mora da se poveća za istu vrednost za koju mora da se smanji potrošnja – 35 odsto. Tako će svaki bolid ove godine moći da tokom cele sezone potroši pet pogonskih jedinica (umesto osam motora od prošle godine). Smanjeni su i zapremina motora, broj cilindara, kao i protok i zapremina goriva. Umesto dosadašnjih V8 motora od 2,4 litre, u pogonskim jedinicama nove generacije bolida će da budu V6 motori, a zapremina im je ograničena na 1600 cm3. Snižen je i maksimalni dozvoljeni broj obrtaja (na 15.000 rpm). Potrošnja goriva je dvostruko ograničena. Na prvom mestu je smanjeni rezervoar koji sada nosi svega 100 kg goriva, a zatim tu je elektronski regulisano ograničenje protoka goriva od 100 kg/h koje na snagu stupa kada se dostigne broj obrtaja od 10.500 rpm. Sve to znači da je dizajnerima cilj da ostvare što više snage s manjim brojem okretaja. Na Velikoj nagradi Australije, drugoplasirani Daniel Rikardo diskvalifikovan je upravo zbog povrede novih pravila o potrošnji i protoku goriva.

Ekonomičnost je povećana novim, poluautomatskim menjačem koji sada umesto sedam ima osam stepena prenosa. Broj brzina nije jedino po čemu se novi menjač razlikuje od starog. Ove godine svaki menjač mora da izdrži šest trka (umesto pet) u kontinuitetu pre nego što može da se zameni, a jedini dozvoljeni remont između dve trke je izmena ulja. Takođe, bolidi ne smeju da imaju menjače sa različitim konfiguracijama već moraju da iz trke u trku koriste iste menjače sa unapred određenim stepenima prenosa. Svaki tim ima pravo da jednom u toku sezone promeni konfiguraciju stepena prenosa u menjačima. Da bi se povećala otpornost menjača, zupčanici se prave od nove vrste čelika sa povećanom površinskom tvrdoćom, unutrašnjom čvrstinom i otpornošću na temperaturu.

Dodatnu snagu sa manje goriva pružiće i turbopunjač koji je nakon 26 godina odsustva ponovo u bolidima Formule 1. Sem što mu se turbina pokreće izduvnim gasovima, turbo je povezan i sa jednim od dva elektromotora koji se nalaze u novoj pogonskoj jedinici što dodatno povećava snagu. Zahvaljujući tome, u cilindrima novog V6 motora razvija se duplo veći pritisak nego u starim modelima sa V8 konfiguracijom. Da bi se izbegao takozvani „turbo lag” (slabija responsivnost gasa nakon jačeg kočenja) koristi se kompjuterizovani regulator rotacije turbine. Kada se sve sabere, nove pogonske jedinice imaće oko 760 konjskih snaga (565 kW) od čega oko 600 ks stvara motor s unutrašnjim sagorevanjem, a elektromotori generišu dodatnih 160 konjskih snaga.

To sve ima svoju cenu – u težini, a i u toploti. Dok je sam motor sa unutrašnjim sagorevanjem manji i lakši od prošlogodišnjeg, prateći delovi osetno su teži. Prošlogodišnji motor sa svim pratećim delovima i sistemima za hlađenje bio je težak oko 120 kg. Ovogodišnja pogonska jedinica s većom baterijom, turbopunjačem, interkulerom i dodatnim hladnjacima prelazi 200 kilograma. Čak i pored svih koraka da se pogonska jedinica što bolje ohladi, temperatura ostaje glavni neprijatelj bolidima u sezoni 2014. godine.

Novi KERS

Pre pet godina pravila Formule 1 dozvolila su da bolidi koriste KERS (Kinetic Energy Recovery System) koji preuzima kinetičku energiju vozila tokom kočenja i čuva je za kasnije korišćenje. Prve verzije dizajna KERS uređaja bile su mehaničke, sa kružnim zamajcem. Ipak, njihova težina i veličina (što je uvek bitno kod Formule 1) učinila ih je nepogodnim za ugradnju u bolid Formule 1. Zato se razvoj usmerio u pravcu sistema koji kinetičku energiju pretvaraju u električnu i čuvaju je u akumulatorima ili superkondenzatorima (baterije koje se brzo pune). U toku trke, kada je vozaču potrebna dodatna snaga, on može da aktivira elektromotor i na kratko (dok ima energije u akumulatoru) ubrza više nego što to dozvoljava snaga motora s unutrašnjim sagorevanjem. Na početku su samo četiri tima koristila KERS, i to ne u svim trkama. Tokom sezone 2010. godine KERS nije uopšte korišćen, ali se već od naredne godine vraća u upotrebu.

Dizajneri i tehničari koji rade na pogonskim jedinicama bolida Formule 1 ove godine napuštaju termin KERS. Razlog nije samo činjenica da je novi sistem za čuvanje energije sastavni deo motora nego i to što se za povećanje ekonomičnosti više ne koristi samo kinetička nego i toplotna energija. Nove etikete koje se sada koriste podelile su delove za preuzimanje energije od motora koji koriste istu tu energiju. Tako ERS-K „hvata kinetičku” energiju, a MGU-K (Motor Generator Unit) je koristi, dok i ERS-H pretvara toplotnu energiju u elektricitet za MGU-H. Interesantno, ERS-K je ograničen da po krugu može da hvata do 2 MJ energije dok ERS-H nema nikakvo ograničenje. Kao što rekosmo, elektromotor sistema za iskorišćenje toplotne energije povezan je sa turbopunjačem i radi neprestano, a najvećim intenzitetom nakon kočenja. S druge strane, MGU-K radi povremeno, ali regulacija njegovog rada je još kompleksnija nego kod kompjuterski kontrolisanog MGU-H.

Za razliku od prošlogodišnjeg elektromotora iz KERS-a novi je duplo jači (120 kW umesto 60), ima deset puta jaču bateriju (4 MJ) i u stanju je da neprestano radi oko pet puta duže (do 6,7 sekundi u 2013. godini naspram više od 33 sekunde ove godine). Cena ovoga je pomenuta težina, na novu, veliku bateriju otpada čak 35 kg. Jači i trajniji ERS znači da će ove godine vozači moći da koriste ubrzanje elektromotorom gotovo pola svakog kruga. To bi trebalo da da donese mnogo dinamičniju vožnju sa više duela i preticanja. Ipak, novi bolidi imaju veliku slabu tačku upravo zbog ERS-a. Kada bi se prošle godine nekom vozaču pokvario ERS to je značilo gubitak od oko trećine sekunde po krugu. Ti delići sekunde vrlo su značajni u Formuli 1 i svakako utiču na plasman, ali je bolid i dalje na stazi. Ove godine kvar na ERS-u gotovo sigurno znači kraj trke za nesrećnog vozača. Na prvoj trci sezone, oba Lotusa odustala su upravo zbog problema na ERS-u.

ECU

Neophodnu preciznost za kontrolu svih komponenata jednog bolida kontroliše računar. Dok je ranije bilo moguće postavljanje nekoliko specijalizovanih komada elektronike na različitim mestima u automobilu vremenom se pokazalo da najbolje rezultate daje centralizovani sistem – Engine Control Unit ili ECU. U pitanju je SOC rešenje snage 4.000 MIPS sa 8 GB interne flash memorije otporno na dugotrajne vibracije intenziteta do 1000 Hz i temperature do 85 oC. Zaduženja ECU-a na novom bolidu kreću se od standardnih kao što su kontrola ubrizgavanja i paljenja goriva u cilindrima do naprednih kao što su sinhronizacija turbine s aktivacijom MGU-H u trenutku kada vozač dodaje gas ili izračunavanje koliko energije MGU-K treba da automatski potroši pre početka sledećeg kruga bez aktivacije od strane vozača kako bi se uštedelo gorivo, a ERS-K mogao da na vreme ponovo krene sa skupljanjem svojih 2 MJ energije. Da bi sve to moglo da radi kao što je planirano bolid je opremljen desetinama senzora koji neprestano na svakom pojedinom podsistemu prate razne vrednosti kao što su pritisak, temperatura ili protok (goriva ili vazduha).

Ovako napredan računarski sistem za upravljanje funkcijama vozila pomalo brine puriste među fanovima auto-sporta. Naime, prigovor je da vozač sve manje komanduje bolidom, a da se sve veći broj njegovih naredbi ne prenosi direktno na odgovarajući deo mašine, već predstavlja „zahteve” kojima interni računar balansira kako bi obezbedio optimalnu potrošnju goriva, štednju pojedinih komponenata ili održavanje što niže temperature. Kada se uzme u obzir sve što može da krene naopako, postaje jasnija promena pravila oko guma koje su ove godine malo tvrđe i trajnije nego prošle. Ipak, FIA ima neprestan uvid u softver ECU-a svakog bolida kako bi se obezbedilo da računar ne pomaže vozaču više nego što je to dozvoljeno tako da pomenute zamerke zapravo nisu osnovane.

S druge strane, zamerke oko izgleda bolida potpuno su na mestu. Naime, zabrinutost za bezbednost vozača diktirala je spuštanje noseva bolida. Prošle godine ovo pravilo donekle je zaobiđeno stepenastim nosevima, ali ove sezone FIA insistira na pridržavanju novih propisa. Tako smo nakon „morža” i „stepenica” dobili novi izgled koji je već kršten kao „mravojed”. Većina ljubitelja ovog sporta slaže se da je novi Caterham CT05 nešto najružnije što su ikada videli.

Na cilju

Dok su nama, gledaocima, dinamičnije trke i napetija sezona dovoljan rezultat svih pomenutih promena, čelnici Formule 1 nadaju se i dodatnim bonusima. Naime, tokom godina veliki proizvođači automobila polako su počeli da napuštaju najveći cirkus na svetu jer je razvoj tehnologija za bolide počeo previše da odudara od smera u kom se kreću komercijalni automobili. Ovu teoriju potvrdila je kompanija Honda koja se sledeće godine vraća u Formulu 1 upravo zato što je njihov fokus na hibridnim motorima. Sem toga, u zavisnosti od toga koji novi tim uđe u Formulu 1, moguće je da ćemo sledeće godine na stazama da vidimo bolid u kojima je Fordov hibridni motor. Kako sezona odmiče, sve su veća nagađanja kada će Toyota i BMW da se vrate u kolo, jer hvalisanje u reklamama tipa: „imamo najbolji hibridni motor,” više neće da znači ništa ako nije ispraćeno kvalitetnim plasmanom u ovom prestižnom takmičenju. Sve ovo su, opet, odlične vesti za ljubitelje vožnje i moto-sporta jer više konkurencije i ulaganja u razvoj znači i zanimljivije trke i naprednije automobile u prodajnim salonima.

Dragan KOSOVAC

 
 TRŽIŠTE
SoC (System on a Chip) rešenja

 PRIMENA
Računari i automobilizam
Šta mislite o ovom tekstu?
Inteligentna odeća

 NA LICU MESTA
Samsung prezentacija
Dan internet domena Srbije
Hackathon na RAF-u

 KOMPJUTERI I FILM
Captain America: The Winter Soldier
The Amazing Spider-Man 2
Transcendence
Rio 2
Filmovi, ukratko

 DOMAĆA SCENA
Prava i obaveze potrošača tehničke robe

 SERVIS
Novi život starog računara (13): Sopstveni cloud server

 PRST NA ČELO
Uticaj

15 pravila u 2014.
1. V6 turbo motor od 1,6 litara, ograničen na 15.000 rpm, mora da traje bar 4.000 km pre zamene.
2. Poluautomatski osmostepeni menjač, mora da traje bar šest trka pre zamene, ograničen remont, fiksirana konfiguracija promenjiva jednom u sezoni.
3. KERS postaje ERS-K i sastavni deo motora, snaga i baterija povećani, dodat ERS-H za pretvaranje toplote u energiju.
4. Dozvoljena elektronska kontrola kočenja na zadnjoj osovini.
5. Niži nos bolida radi bezbednosti vozača, manji prednji i zadnji spojler radi smanjenja prijanjanja.
6. Zabranjeno postavljanje „lažnih stalaka” za kamere na trupu automobila u cilju izbegavanja nedozvoljenih aerodinamičkih svojstava.
7. Rezervoar ograničen na 100 kg goriva, protok ograničen na 100kg/h iznad 10.500 obrtaja. Nakon trke vozači moraju da se vrate u boks sa 1 l goriva u rezervoaru za testiranje.
8. Jedan izduvnik usmeren nagore radi eliminsanja upotrebe izduvnih gasova za veće prijanjanje.
9. Minimalna dozvoljena težina automobila povećana sa 642 na 691 kg zbog većeg motora, ERS-a i novih guma.
10. Opomene i vremenske kazne tokom trka nose sa sobom kaznene poene koji traju 12 meseci. Vozač koji skupi 12 kaznenih poena pauzira jednu trku.
11. Počasna nagrada Pola Trophy za vozača sa najviše pobeda na kvalifikacijama.
12. Poslednja trka u sezoni vredi dvostruko više poena.
13. Brzina u pit lejnu smanjena sa 100 na 80 km/h
14. Tvrđe i otpornije gume.
15. Vozači koji koriste prekobrojni motor startuju iz boksa.
Home / Novi brojArhiva • Opšte temeInternetTest driveTest runPD kutakCeDetekaWWW vodič • Svet igara
Svet kompjutera Copyright © 1984-2018. Politika a.d. • RedakcijaKontaktSaradnjaOglasiPretplata • Help • English
SKWeb 3.22
Opšte teme
Internet
Test Drive
Test Run
PD kutak
CeDeteka
WWW vodič
Svet igara



Naslovna stranaPrethodni brojeviOpšte informacijeKontaktOglašavanjePomoćInfo in English

Svet kompjutera