Нажми на "Дальше....", всяк сюда вошедший...

среда, 3 марта 2010 г.

Электроника в болидах Формулы 1

Современные болиды в Формуле 1 просто под завязку укомплектованы сложнейшими электронными системами.

image
Несмотря на все новые и новые ограничение, вводимые FIA, электроника контролирует большинство систем болида – двигатель, тормоза, переключение передач и даже состав топлива. Тем не менее, редко какая гонка заканчивается без схода какого-либо пилота из-за проблем с электроникой.
В болиде проложено около километра проводов и находится около 100 датчиков, отслеживающих работу различных узлов. Контролирует это все унифицированный блок электронного управления (ECU). Он старается, чтобы все системы работали максимально эффективно.


Двигатель
Максимальный разрешенный объем двигателя – 2,4 литра (турбонаддув запрещен). При этом он умудряется выдавать почти 900 лошадиных сил и разгонять болид до 360 километров в час. Регулировки двигателя полностью изменяются от трассы к трассе, в зависимости от характеристик круга. Например, в Монако ECU помогает водителю получить больший контроль над педалью газа в первой половине ее хода, делая ее очень чувствительной, a вторую половину хода педали газа — менее. Это дает возможность пилоту ограничивать ускорение на выходе из крутых поворотов, не давая машине буксовать.
Это все возможно благодаря тому, что между педалью газа и двигателем нет жесткой связи. Позиция педали газа контролируется сенсором, данные с которого передаются в ECU, а уже тот направляет их двигателю. Кроме педали газа, ECU контролирует момент открытия впускного клапана, систему впрыска топлива и некоторые другие элементы мотора, обеспечивая максимальный крутящий момент.

Трансмиссия
ECU контролирует работу сцепления и коробки передач. Гонщик включает сцепление только один раз — когда стартует. После этого все делает электроника. Она переключает передачи примерно за 0,1 секунды, что позволяет пилоту не снимать ногу с педали газа при повышении передачи. Также ECU синхронизирует двигатель и коробку передач, что предотвращает дерганье машины. Кроме того специальное устройство не позволяет заглохнуть двигателю при аварии или заносе.

Дифференциал
ECU контролирует работу электронного дифференциала, который отслеживает разницу в скорости вращения задних колес на входе в повороты и на выходе из них.

Руль
Каждый руль стоит около $40 тысяч и на его изготовление уходит около 100 часов. Руль состоит примерно из 120 деталей и весит 1,3 кг.

image

1. Многофункциональные кнопки — на дисплее видно, какая именно операция производится
2. На дисплее отображается различная информация, например число оборотов двигателя, время сектора и круга
3. Нейтральная передача
4. Включение ограничителя скорости
5. Включение радиосвязи между гонщиком и боксами
6. Регулировка усилителя руля
7. Изменение состава топливной смеси
8. Переключение передач.
9. Регулировка баланса тормозов
10. Три кнопки справа служат для настройки мотора

Телеметрия
Информация о каждом аспекте автомобиля постоянно передается в боксы. Автомобиль Формулы 1 имеет два типа телеметрии:
1. Микроволновый пакетный сигнал, который посылается инженерам каждый раз, когда машина проходит мимо боксов. Сигнал имеет размер около 4 мегабайт и дает инженерам важнейшую информацию обо всем происходящем с болидом.
2. Второй тип — это система, работающая в реальном времени, Она передает только самую основную информацию, такую как положение на трассе, количество топлива и простые показания датчиков.
Сигналы посылаются в боксы через маленькую антенну, расположенную на автомобиле. Находится она обычно на боковой панели, которая ближе всего к боксам. Однако некоторые команды устанавливают антенну в боковое зеркало, чтобы не было лишних торчащих предметов.
Полная же информация о работе болида во время гонки (около 40 мегабайт) передается уже по возвращению в боксы. Информация загружается в ноутбук, подключенный к машине через специальное гнездо, обычно располагающееся в боковой панели или около горловины топливного бака.
Кстати, на каждую гонку команды привозят около 30 кг оборудования, чтобы обрабатывать полученную информацию.

Программное Обеспечение
Почти все команды пользуются программным обеспечением, полученным от своих партнеров. У некоторых команд это такие гиганты как Hewlett Packard, Compaq, TAG Electronics. Исключением является McLaren, которые разработали собственную систему ATLAS (Advanced Telemetry Linked AcquisitionSystem). При этом считается, что ATLAS – передовая система в Формуле 1.
В качестве эпилога хотелось бы сказать, что очень многие системы, применяемые в Формуле 1, со временем перешли в обычный автопром. Начиная от АБС, которая есть в каждом новом автомобиле, и заканчивая системами постоянной телеметрии, которые только появляются в концептах.

2 комментария:

  1. А что успевает осмыслить из передаваемой электроникой информации сам гонщик? Увидеть, понять и применить... Или в основном этим занимаются в боксах, а пилоту передают только указания? Извините за вопрос "чайника" :) Проведите "чайную" церемонию для некоторых :))) пожалуйста...

    ОтветитьУдалить
  2. Собственно говоря весь массив телеметрии обрабатывается как ЭКУ, для управления двигателем, подвеской, и т.п. так и попадает в компьютеры команды, где это все анализируется и на основании этого выдаются ценные советы пилоту...

    ОтветитьУдалить