Главная — Двигатели Формулы-1 2014 года. Турбореволюция! /
7 Июл 2014

С сезона 2014 года из Формулы 1 уходит время атмосферных двигателей V8 2.4, которые активно использовались с 2006 года. Теперь на смену им придут двигатели объемом лишь 1,6 литров. Но если в обычном применении это рядовые «четверки», то здесь это малолитражные «шестерки», оснащенные одиночным турбонадувом с высокой производительностью. Да и что касается частоты вращения коленвала, то здесь тоже довольно внушительные показатели – лимитатор срабатывает на 15 000 об/мин. Также эти двигатели оснащены системой двойной рекуперацией, которая помимо кинетической энергии, способна утилизировать и энергию выхлопных газов. В этом двигателе турбина соединяется с генератором. По этой причине в названии отсутствует буква «К», теперь он называется ERS.

Двигатели Формулы-1 2014 года

Предыдущие двигатели Формулы-1 развивали мощность около 760 л.с. Новые моторы 2014 года будут развивать мощность около 600 лошадиных сил, заявляет компания Renault. И дополнительно 160 лошадиных сил буде добавлено на системах ERS. Общая сумма мощности  силовой установки будет сопоставима с прошлыми версиями.

Двигатели Формулы-1 2014 технические характеристики

С нового сезона мгновенный расход топлива двигателя Формулы-1 не должен превышать 100 кг/час, и за всю гонку суммарное количество топлива ограничено 100 кг. Ранее максимальный расход не был регламентирован и суммарный запас топлива тоже не был лимитирован, но как правило в бак помещалось приблизительно 160 кг топлива. Поэтому теперь инженерам команд придется поломать голову на настройку системы рекуперации и подобрать для этого определенную систему.

У Мерседеса двигатель общим видом напоминает своих «собратьев». Характерной чертой является единственный турбокомпрессор, который расположен сзади цилиндров. Такая компоновка продиктована требованиями: раньше на болидах разрешалось использование двух выхлопных патрубков, но теперь позволено использовать только один, причем он должен применяться так, чтобы поток выхлопных газов никаким образом не создавал аэродинамического эффекта. По этой же причине запрещается использовать какие-либо дополнительные кузовные элементы, располагая их за выхлопом, для направления выхлопных газов.

Двигатели Формулы-1 2014 года

Следует обратить внимание на колпак сверху этого бензинового двигателя. Это одна из наиболее важных проблем, над которой поломали головы разработчики. Под довольно небольшой кузов болида нудно каким-то образом разместить крупный интеркулер, нужный для охлаждения воздуха на впуске. Как говорят многие инженеры, в новых болидах общая площадь разных радиаторов ощутимо увеличится, и поэтому их правильное размещение станет одним из основных моментом для достижения наибольшей эффективности.

Если ранее от систем KERS было разрешено получать максимальную мощность равную 60кВт (81 л.с.) за 6,7 секунд, то сейчас лимит увеличили до 120 кВт (соответственно 162 л.с.) и эту мощность можно развить за 33 секунды на каждом круге. Также французские инженеры уточняют, что если ранее поломка «керса» обходилась гонщику лишними 0,3 секундами на круг, то сейчас полмкА гибридной части болида практически оставит автомобиль за пределами какой-либо борьбы.

В сезоне 2014 года в Формуле 1 будут использоваться двигатели от трех поставщиков: Lotus, Red Bull и Toro Rosso. Команды MCLaren, Mercedes, Williams и Force India, возлогают свои надежды на двигатель Mercedes-Benz PU106A Hybrid. Что касается болидов Ferrari, то в них будет установлен двигатель Ferrari 059/3. Этот же мотор будет использоваться в болидах Sauber и Marussia. В «живую» пока творение итальянцев не показывали, но уже кое-что о нем, все-таки известно, также как и о двигателе Mercedes. Но самые полные данные о новом моторе сообщила французская компания.

В новой силовой установке расположено два мотор-генератора, которые способны вырабатывать ток, а также работать в роли электрического двигателя. Первый из них называется MGU-K. Он соединяется с коленвалом ДВС и набирает энергию во время торможения и отдает ее высоковольтному накопителю. Во время разгона двигатель складывает свою мощность с мощностью основного двигателя. Эта добавка лимитируется по регламенту в 120 кВт. Существую еще ограничения по количеству энергии, которая может быть собрана на одном круге, что между прочим, в десять раз больше, чем было разрешено в 2013 году предыдущему типу двигателя.

MGU-H -  наиболее интересное устройство в новом болиде. Теперь это электрическая машина, которая сидит на валу турбокомпрессора. При этом она может работать в обе стороны: вырабатывать энергию из выхлопных газов, и также раскручивать турбокомпрессор, с целью сокращения турболага. И в отличие, от системы MGU-K, правила не ограничивают величину потоков энергии. Это дает большие возможности инженерам по управлению балансом энергии в автомобиле. Если учитывать работу MGU-K и ДВС, суммарная энергия машины может перемещаться по семи направлениям.

Устройство двигателей Формулы-1 2014 года

Устройство двигателей Формулы-1 2014 года Устройство двигателей Формулы-1 2014 года

Во время торможения блок MGU-K перемещает энергию, полученную от колес в аккумулятор. Кстати вес батареи, теперь тоже лимитирован и составляет от 20 до 25 кг. Поэтому разработчикам потребовалось более мощная система, способная развить около 6 кВт на один килограмм веса машины. Скорее всего здесь будут установлены суперконденсаторы. Другая фаза – выход из торможения. Здесь батарея отдает свою энергию в блок MGU-H, и он быстро развивает максимальные обороты турбокомпрессора. Дале происходит ситуация обгона. В этом случае и MGU-H  и батарея поставляют энергию для MGU-K, развивающему пиковую скорость и ускоряющему болид. Во время обычного ускорения запас энергии в батарее не изменяется, но при этом происходит передача энергии системе MGU-K от MGU-H.

В этой презентации двигатель от Ferari 059/3 показан только в анимационном виде, но этого достаточно чтобы убедиться, что в общих чертах он копирует силовые установки Рено и Мерседеса. В том числе и в плане двойной рекуперации. Разработчики Farrari, здесь выступают вместе с сотрудниками компании Shell. И они не однократно повторили, что новые агрегаты должны не только приблизиться по аппетиту к гражданским установкам, но и стать более долговечными и надежными. Тем более, сто  по новому регламенту один гонщик может воспользоваться только пятью двигателями за сезон, а не восемью, как было раньше.

Следует напомнить, что обыкновенные «керс» был введен под предлогом помощи автомобильной индустрии в качестве технологии для сохранения экологии и окружающей среды. С целью того, чтобы на болидах проверялись технологии и идеи, которые потом нашли бы свое применение в обыкновенных автомобилях. В этом направлении новый регламент стал довольно заметным шагом. Болиды в году были просто вынуждены стать более экономными, а способ сделать их экономичнее – использование новой уникальной гибридной установки. Вполне возможно, что скоро, что-то подобное появится на серийных автомобилях городского типа. Хотя можно сказать, что это уже постепенно происходит. Для этого достаточно вспомнить опыты компании Audi с электроприводом компрессора. От таких технологий недалеко и до утилизации выхлопной энергии ( такие турбогенераторы уже предлагались в различное время, но на получили развития)   и объединения таких систем в единый комплекс.


Сергей Куранов
2017-08-04 09:05:28
Ерундой занимаются. 20 болидов за 20 уик-эндов в год думаю засирают экологию меньше, чем какая-нибудь самая мелкая ТЭЦ в "Мухосранске".