Fokus Teknis: Pembatasan | F1 | Fitur

Q:
Jelaskan secara sederhana apa itu katup gas.

A:
Katup throttle dikaitkan dengan bagian mana pun yang mengontrol tenaga mesin – seperti pedal akselerator – namun kenyataannya ini adalah mekanisme yang dioperasikan secara hidrolik yang digunakan untuk menambah atau mengurangi gas masuk ke mesin. Pada V8, terdapat delapan throttle di bagian atas unit mesin yang mengontrol jumlah udara yang masuk ke setiap silinder mesin dari kotak udara. Saat throttle terbuka, udara masuk ke unit mesin. Bahan bakar akan diinjeksikan tepat sebelum katup masuk dan ruang bakar, dan busi akan menyalakan kandungan bahan bakar dan oksigen di udara. Oleh karena itu, akselerator menentukan jumlah bahan bakar yang dibakar pada setiap siklus untuk menghasilkan tenaga yang efisien. Saat throttle ditutup, tidak ada udara yang masuk ke mesin dan proses pembakaran terhenti sementara. Semua throttle dikendalikan melalui pedal akselerator, namun permintaan tenaga dikirim melalui sinyal ke ECU yang kemudian secara langsung mengontrol posisi throttle yang tepat melalui sejumlah peta.

Q:
Jenis akselerator apa yang diperbolehkan di F1?

A:
Aturan teknis yang mengatur akselerator lebih banyak mengatur penggunaan torsi mesin dan peta pengapian, dimana torsi yang dihasilkan harus sesuai dengan posisi kebutuhan torsi – yaitu. Pada saat pedal gas digerakkan penuh, throttle harus terbuka penuh dan tingkat torsi yang dihasilkan harus sesuai, sedangkan torsi yang dihasilkan harus nol, atau kurang dari nol, yang berarti bukaan throttle antara 0 dan 30%. Peraturan mengenai akselerator fisik sebenarnya jauh lebih longgar dan berbagai sistem dapat digunakan. Namun secara umum, ada tiga jenis akselerator yang digunakan di F1 sejak tahun 1990-an. Yang pertama adalah katup guillotine, dimana saluran masuk udara dipotong menjadi dua oleh katup yang dapat memendek dan memendek seperti mekanisme yang bernama sama. Lalu ada throttle kupu-kupu, yang mana katupnya berengsel – pada kecepatan penuh katupnya vertikal, tetapi ketika ditutup, katup berayun ke posisi horizontal seperti sayap kupu-kupu membuka dan menutup. Lalu ada juga katup barel tempat barel berbentuk bulat digulung ke dalam silinder untuk menghentikan aliran udara. Salah satu dari sistem ini dapat digunakan, tetapi umumnya produsen mesin sekarang memilih kupu-kupu atau barel di F1.

Q:
Sistem throttle seperti apa yang dijalankan RS27?

A:
RS27 bekerja dengan sistem kupu-kupu. Pada masa awal desain throttle V10 dan V8, Renault Sport F1 bereksperimen dengan sistem barel tetapi memilih menggunakan kupu-kupu. Meskipun sistem barel memungkinkan mesin menghasilkan lebih banyak tenaga dengan memberikan aliran udara yang lebih besar ke mesin dengan throttle terbuka lebar, kupu-kupu lebih sensitif dan memungkinkan persiapan campuran udara-bahan bakar yang lebih baik, sehingga mendukung kemampuan berkendara. Perbedaan antara kedua sistem ini berkisar antara empat hingga lima tenaga kuda dan Renault yakin keuntungan yang lebih besar dapat diperoleh dengan sistem kupu-kupu dengan memberikan lebih banyak stabilitas sehingga kontrol selip dan cengkeraman ban di tikungan yang lebih lambat ketika throttle hanya terbuka sebagian.

Q:
Bagaimana respons throttle berubah, atau disempurnakan sejak diperkenalkannya V8 pada tahun 2006?

A:
Katup kupu-kupu itu sendiri diencerkan. Pada awal tahun 2000-an, katup tersebut sekitar tiga kali lebih tebal dibandingkan saat ini. Dengan perubahan material yang digunakan – dari baja menjadi titanium atau aluminium menjadi plastik komposit – katup kini jauh lebih tipis, yang berarti hanya empat tenaga kuda yang hilang ke sistem barel dibandingkan 10 tenaga kuda seperti yang terjadi. Hubungan throttle juga telah disederhanakan. Pada tahun-tahun awal V8, throttle dihubungkan dengan mekanisme terpisah yang rumit, membuat sistem menjadi berat dan sulit dirawat, namun sangat akurat. Kini semua akselerator dihubungkan antar silinder dengan satu mekanisme, menjadikan keseluruhan sistem lebih ringan dan terintegrasi. Akurasi yang hilang diperoleh kembali dengan kemungkinan menjalankan mesin dengan kurang dari delapan silinder dan oleh karena itu diperlukan akurasi yang lebih rendah pada pembukaan throttle rendah.

Q:
Tanpa penghentian mesin, apa yang akan kita lihat sekarang sehubungan dengan desain throttle?

A:
Sebenarnya, tanpa peraturan apa pun, Anda mungkin tidak akan memiliki throttle lagi. Pada tahun 2011, ketika tim menggunakan peta untuk mematikan lantai yang ramah bahan bakar, throttle dibiarkan terbuka (kurang lebih) untuk menjaga aliran gas buang, dan peta torsi dan pengapian saja digunakan untuk mengontrol torsi yang dihasilkan. Jika aturannya tidak diperjelas, saluran masuk udara akan dibiarkan terbuka lebar dan torsi akan dikontrol sepenuhnya oleh pengapian. Ini akan menghasilkan mobil yang sangat efisien.