Новое сердце королевы автоспорта. Новые моторы F1.

С 1977 года на болидах использовались моторы небольшого объёма (1500 куб/см) с турбонаддувом, которые имели мощность свыше 1000 л/с. В 1988 году они были запрещены техническим регламентом Ф1 по причине слишком высокой мощности, и скорости, которую развивали автомобили. Формула вернулась к менее мощным атмосферным 3-х литровым моторам, затем объём снизили до 2,4 литра.

Атмосферные моторы Формулы-1 отличаются от остальных прежде всего высокими оборотами (18000-19000 об/мин), и звуком который при этом издают. Высокие ноты этого звучания завораживают миллионы поклонников соревнований Формулы-1 по всему миру.

Но похоже Турбо Эра возвращается в 2013 году! Моторы будут менее оборотистые, и компактные. А вместо высоких нот их выхлопной звук наполнится рокотом турбины.

В сезоне 2014 и 2015 года в Формуле-1 уходит эпоха атмосферных моторов V8 2.4, трудившихся с 2006 года. По новому регламенту на болидах появятся турбомоторы объёмом всего 1,6 л. Звучит знакомо. Но если в обычной жизни это рядные «четвёрки», то в спорте — малолитражные V-образные «шестёрки» с высокопроизводительным одиночным турбонаддувом (давление не регламентировано). Да и частота вращения коленвала внушительна — лимитатор по правилам будет срабатывать на 15 000 об/мин. А ещё на этих движках стоит система двойной рекуперации, способная утилизировать не только кинетическую энергию автомобиля во время торможения, как было в недавнем прошлом, но и энергию выхлопных газов. Да-да, в формульном моторе турбина соединена с генератором — как на заправской электростанции! Потому буковка К (kinetic) из общего наименования системы пропала, теперь это просто ERS (Energy Recovery System).

В сезоне 2014 года 11 команд будут использовать двигатели всего от трёх поставщиков. Red Bull, Lotus, Toro Rosso и Caterham возьмут на вооружение мотор Renault Sport Energy F1-2014. Команды Mercedes, McLaren, Force India и Williams возложили свои надежды на агрегат Mercedes-Benz PU106A Hybrid. Наконец, болиды Ferrari увлекать вперёд призваны двигатели Ferrari 059/3, и они же оживят болиды Marussia и Sauber.

Предыдущие моторы в Формуле-1 (V8 2.4) развивали приблизительно 760 л.с. (точные числа, понятно, не разглашаются). Новые будут выдавать порядка 600 л.с., утверждает компания Renault, и ещё 160 «лошадок» с копейками будет добавлять на разгонах система ERS. Суммарная отдача установки окажется сопоставима с прошлогодней, а то и выше. На снимке — наддувные V-образные «шестёрки» Renault 1980 и 2014 года. Рабочий объём почти одинаков (34 года назад он составлял 1,5 литра), но насколько различны размеры.

С сезона 2014 года мгновенный расход у двигателя внутреннего сгорания на Формуле-1 не должен выходить за рамки 100 кг/час, и 100 килограммами ограничен общий запас топлива на одну гонку. Ранее пиковый расход не регламентировался (а по факту был на 40% выше). Что до суммарного запаса топлива, то его не ограничивали (нельзя было только дозаправиться), но типично в бак помещалось около 160 кг горючего. Так что теперь инженерам команд будет весьма непросто настраивать системы рекуперации на гонку и выбирать стратегию в данной части.

Если раньше от системы KERS разрешено было получать максимальную добавочную мощность 60 кВт (81 л.с.) в течение 6,7 секунды за один круг, то теперь лимит повышен до 120 кВт (162 л.с.), и такую мощность можно будет развивать по 33 секунды на каждом круге. Ещё французские инженеры указывают, что если в прошлом году поломка «керса» стоила гонщику лишних 0,3 с на круг, то теперь выход из строя гибридной составляющей болида Формулы-1 фактически оставляет машину за пределами хоть какой-то борьбы.

В новой установке есть два мотор-генератора, способных как вырабатывать ток, так и действовать в роли электродвигателя. Первый называется MGU-K (Motor-Generator Unit-Kinetic). Он соединён с коленвалом ДВС и собирает энергию на торможении, отдавая её высоковольтному накопителю. При разгоне MGU-K добавляет свою мощность к мощности основного агрегата. Эта добавка как раз лимитирована по регламенту 120 киловаттами. Ещё есть ограничение по количеству энергии, которую можно собрать на одном круге (два мегаджоуля), и энергии, которую можно использовать для разгона на одном круге (четыре мегаджоуля), что, к слову, в десять раз больше, чем разрешено было в 2013 году для старого «керса».

Устройство MGU-H (Motor-Generator Unit-Heat) — самое интересное в новой Формуле. Это электрическая машина, сидящая на валу турбокомпрессора. И работать она может в обе стороны: извлекать энергию из выхлопных газов и раскручивать турбокомпрессор для сокращения турболага. Причём, в отличие от MGU-K, величина потоков энергии (выработка в качестве генератора и работа как электромотора) правилами не ограничена. Это даёт инженерам мощный рычаг для управления балансом энергии в машине. Если учесть работу ДВС и MGU-K, в сумме энергия в болиде может перекачиваться по семи направлениям.

Новый регламент — заметный шаг в этом направлении экологии. Болиды в 2014 году просто вынуждены стать экономичнее, а ключ к экономичности — хитроумная гибридная система. Вполне вероятно, что мы скоро увидим что-то похожее на серийных автомобилях.

Интересная информация:
Мощность моторов Ferrari F1 с 2005 года
2000 Ferrari F1-2000, 3 литра V10 , 805 сил
2001 Ferrari F2001 , 3 литра V10 , 825 сил
2002 Ferrari F2002, 3 литра V10 , 835 сил
2003 Ferrari F2003, 3 литра V10 , 845 сил
2004 Ferrari F2004, 3 литра V10 , 865 сил
2005 Ferrari F2005, 3 литра V10 , 865 сил
2006 Ferrari 248 F1, 2.4 литра V8 , 725 сил
2007 Ferrari F2007, 2.4 литра V8 , 730 сил
2008 Ferrari F2008, 2.4 литра V8 , 740 сил
2009 Ferrari F60 , 2.4 литра V8 , 750 сил
2010 Ferrari F10 , 2.4 литра V8 , 760 сил
2011 Ferrari 150Italia, 2.4 литра V8 , 770 сил
2012 Ferrari F2012, 2.4 литра V8 , 770 сил+82 силы электротяги
2013 Ferrari F138 , 2.4 литра V8 , 780 сил+82 силы электротяги
2014 Ferrari F14T , 1,6 литра V6 турбо , 600 сил+163 силы электротяги