Jak oni spalają (olej)?

Opublikowany przez 6 Nov 2017 | Komentarze: 7

Spalanie oleju silnikowego jest tematem, który zdominował tegoroczne dyskusje techniczne. Pojawia się coraz więcej informacji, które sugerują, że zjawisko mogło mieć i nadal ma ogromny wpływ na rywalizację od początku wprowadzenia nowych regulacji silnikowych.

Kiedy Red Bull oraz Renault zaczęły głośno mówić o spalaniu oleju, Toto Wolff z szerokim uśmiechem na ustach mówił, że rywale “widzą duchy”. Do niedawna zastanawialiśmy się, czy to w ogóle możliwe. Kolejne działania FIA na tym polu i wprowadzone ograniczenia pozwalały sądzić, że nie są to “białe myszki”, więc kolejnym pytaniem, jakie należało postawić było jak oni to robią.

Pierwsza wersja, która dość długo utrzymywała się w obiegu, mówiła o specjalnie zaprojektowanych tłokach, które przepuszczają olej do komory spalania. Prawdopodobnie powstała ona ze strzępków informacji, które wydostały się z wnętrza fabryk. W rzeczywistości zagadnienie jest zdecydowanie bardziej złożone i bazuje na zapisach, które były w regulaminie technicznym już w 2014 roku.

Kluczem do rozwiązania zagadki jest układ odpowietrzania skrzyni korbowej. Jego zastosowanie pozwala na regulację ciśnienia, które zwiększa się w skrzyni korbowej poprzez tzw. przedmuchy. Chodzi o gazy powstałe w wyniku procesu spalania, które poprzez tłok (nieszczelność) przedostają się do skrzyni korbowej. W drogowych konstrukcjach gazy poprzez układ odpowietrzania wracają do układu dolotowego i są ponownie wykorzystywane w procesie spalania (ekologia). Ich wykorzystanie możliwe jest głównie w okresach małego obciążenia silnika, kiedy nie jest potrzebna bardzo bogata mieszanka (noga z gazu).

Inżynierowie w Brackley wykorzystali ten system do uzyskania przewagi w obszarze wydajności. Mówi się nie tylko o oszczędnościach w okresie, kiedy kierowca ściąga nogę z gazu, ale również większej mocy, kiedy jest ona potrzebna (tryb kwalifikacyjny). Aktualne regulacje dopuszczają zastosowanie elektronicznego zaworu, sterującego układem odpowietrzającym. Jego pracą steruje ECU, co sugeruje, że FIA od samego początku miała wiedzę na temat zjawiska, a jeśli nie, to miała wszystko na wyciągnięcie ręki.

Przy odpowiedniej konstrukcji jednostki spalinowej gazy spod tłoka wtłaczane są do oleju znajdującego się w skrzyni korbowej i wytrącają kropelki oleju tworząc coś w rodzaju mgiełki. Po otwarciu zaworu odpowietrzającego, przy odpowiedniej różnicy ciśnień, możliwe jest wtłoczenie mieszanki gazu i oleju ponownie do układu dolotowego, a dalej do komory spalania.

To na pozór proste zjawisko wymaga niebywałej precyzji. Wymaga ono również zastosowania odpowiedniego oleju, który nie tylko wspomaga proces spalania w cylindrze, ale również jest odporny na przedmuchy. Rozgrzany gaz wtłoczony do oleju to źródło wielu niekorzystnych zjawisk takich jak utlenianie czy pogorszenie właściwości smarnych. W tym obszarze dostawcy olejów mieli szerokie pole do popisu, w przeciwieństwie do paliwa, które jest mocno regulowane przez przepisy.

Publikacja tych informacji mocno zmienia sposób patrzenia na problem z perspektywy działań podjętych przez FIA. Na początku mówiło się, że federacja wie, że problem występuje, ale nie wie jak zespoły “to” robią. Na chwilę obecną wydaje się, że FIA miała pełną wiedzę, ale znalezienie odpowiedniego sposobu zamknięcia luki, bez wskazania rywalom, o co w tym wszystkim chodzi (wyjawienia szczegółów konstrukcji jednego z producentów), było niezwykle trudne. Zdecydowano się więc sięgnąć po limity, ale ich określenie też nie było łatwe. Każdy wyścigowy silnik spala olej, ale w zależności od konstrukcji jego ilość może być różna. Zbyt wyśrubowane wartości mogłyby być przyczyna wielu kontrowersji.

Po Turbulent Jet Ignition (TJI) to kolejne rozwiązanie, które stoi za niezwykłą wydajnością obecnych jednostek napędowych. Warto jednak sobie zadać pytanie, czy tak wyszukane rozwiązania mają dobre przełożenie na rywalizację na torze oraz kiedykolwiek zostaną zastosowane w konstrukcjach drogowych. Osobiście mam pewne wątpliwości, a jednocześnie nadzieję, ze nowe regulacje, które zaczną obowiązywać od 2021 zamkną tak egzotyczne drogi rozwoju lub w ogóle ich nie otworzą. Z drugiej strony to niezwykle fascynujące zagadnienia…