Red Bull Racing и Renault о новых силовых установках
Red Bull Racing вместе с мотористами Renault Sport F1 вновь вернулась к теме новых силовых установок и ещё раз в популярной форме рассказала об их отличиях от привычных гоночных моторов V8, уже фактически ставших частью истории.
Силовая установка, как следует из технического регламента FIA, делится на шесть подсистем: двигатель внутреннего сгорания (ICE); мотор-генератор кинетический (MGU-K); мотор-генератор тепловой (MGU-H); накопитель энергии (ES); турбонагнетатель (TC) и управляющая электроника (CE), благодаря которой все компоненты взаимодействуют друг с другом.
Сердце новой силовой установки – 1,6-литровый двигатель V6. Новый, более компактный мотор оснащён непосредственным впрыском, а частота вращения коленчатого вала ограничена 15000 об/мин. Чтобы компенсировать потерю мощности и скорости, в Формуле 1 вновь применяются турбонагнетатели – впервые с 80-х годов.
Чтобы максимально снизить стоимость новых двигателей, параметры нового мотора приближены к общим стандартам, и при их производстве запрещено использовать целый ряд дорогостоящих материалов.
Технический регламент 2014 года допускает использование одноступенчатых турбин с неограниченным давлением наддува. Во многих отношениях Формула 1 старается быть ближе к тенденциям мирового автопрома, взявшего курс на более экономичные двигатели уменьшенного рабочего объёма, в которых дефицит мощности компенсируется за счёт турбонаддува.
При разгонах MGU-K работает как мотор, передавая энергию трансмиссии машины. Если в предыдущие годы система KERS оснащалась мотором в 60 кВт, то в 2014-м мощность ERS возросла до 120 кВт, и мотор может использовать на каждом круге до 4 мегаджоулей энергии – т.е. в 10 раз больше, чем в 2013-м. Всё это, вместе взятое, означает, что новая ERS стала вдвое мощнее, и на каждом круге эту дополнительную мощность можно использовать в пять раз дольше, чем раньше. На большинстве трасс MGU-K будет работать в качестве генератора или мотора на значительной части круга.
Хотя MGU-K может передавать трансмиссии машины 4 мегаджоуля энергии на круге, рекуперирует он только 2 мегаджоуля на круге. Ещё столько же поступает от MGU-H, соединённого с валом турбонагнетателя и преобразующего энергию выхлопных газов в электрическую.
MGU-H решает две задачи. Количество энергии, которое он позволяет запасать, регламентом не лимитировано, и эта энергия может быть использована либо для зарядки батарей, либо направлена в MGU-K. Но также MGU-H контролирует скорость вращения турбины, не позволяя ей вращаться слишком быстро, но при этом поддерживая определённое число оборотов, за счет чего предотвращается такое явление, как «турбояма».
Оба мотор-генератора заряжают батареи накопителя энергии, которые используются MGU-K. Техническим регламентом 2014 года вес ES ограничен 20-25 кг.
Управляющая электроника связывает все системы силовой установки друг с другом и следит за их работой. Весь процесс накопления и использования энергии максимально автоматизирован, и по ходу каждого круга электроника многократно меняет режимы работы ERS.
«Использование двух типов энергии требует интеллектуального управления и контроля, – объясняет Наоки Токунага, технический директор Renault Sport F1, отвечающий за все вопросы, связанные с мотор-генераторами. – Использование электрической энергии так же важно, как и контроль расхода топлива. Можно сказать, что система управления энергией “решает”, где и какое количество топлива необходимо использовать, а также когда и сколько забрать энергии от батарей, или наоборот, подзарядить их.
Суть в том, что раньше производители двигателей соревновались в достижении максимальной мощности, а теперь будут соревноваться в наиболее рациональном использовании энергии».
Официально: Моторы Ф1 лишатся MGU-H
В FIA утвердили требования к силовым установкам 2026 года
Всемирный совет FIA официально утвердил новые требования к силовым установкам машин Формулы 1, который вступят в силу с сезона 2026 года. Впрочем, никаких сенсаций не произошло, и все изменения предсказывались заранее.
Двигатели внутреннего сгорания останутся прежними: это 1,6-литровые моторы V6 с турбонаддувом. Однако работать они будут не на получаемом из нефти бензине, а на новом синтетическом топливе, сжигание которого не ведет к увеличению доли парникового углекислого газа в атмосфере.
Пиковая мощность электромотора в гибридной силовой установке будет увеличена до 350 киловатт. Речь, судя по всему, идет о потребляемой мощности, однако поскольку КПД современных электродвигателей стремится к 100%, можно утверждать, что выходная мощность электропривода будет близка к 476 лошадиным силам.
От узла MGU-H откажутся. Это мотор-генератор, который крепится на валу турбины и вырабатывает электроэнергию за счет подтормаживания вала, когда мотор сбрасывает обороты и, напротив, при разгоне работает как двигатель и позволяет быстрее раскрутить турбокомпрессор.
Считается, что MGU-H является одним из самых сложных, а главное дорогих элементов современных силовых установок. Помимо отказа от него командам также ограничат потолок бюджета на двигатели.
Все эти меры должны привлечь в Формулу 1 новых автопроизводителей. Как уже говорилось, первым из них, вероятно, станет концерн Volkswagen, который может выступить поставщиком моторов под своими марками Audi или Porsche.
