Объем двигателя автомобилей формула один

Как устроены турбомоторы Формулы-1 2014 года

Рекуперация энергии появилась в Формуле-1 ещё в 2009 году. Но новый этап внедрения гибридных технологий столь радикальный, что повлиял даже на официальный язык: в документах вместо слова Engine появилось сочетание Power Unit. На фото показан такой «юнит» от Renault под названием Sport Energy F1-2014.

С сезона 2014 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).

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 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. Творение итальянцев «живьём» пока не показывали, но о нём кое-что уже известно, как и о моторе Mercedes. Однако наиболее детальные сведения о новом двигателе предоставила французская компания.

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.

Вспомним, что обычный «керс» вводился под соусом помощи мира Формулы-1 массовой автомобильной индустрии в деле сохранения окружающей среды. Мол, в Королеве автоспорта будут проверяться идеи и технологии, которые далее могут в том или ином виде найти свой путь к обычным автомобилям. Новый регламент — заметный шаг в этом направлении. 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. Собственно, это уже происходит. Вспомним опыты Audi c электрическим приводом компрессора. От него недалеко до утилизации энергии выхлопа (такие турбогенераторы тоже предлагались в разное время, но развития не получили) и объединения подобных устройств в единый комплекс.

Источник статьи: http://www.drive.ru/technic/52e23bb194a65690ce00013e.html

Характеристики болида «Формулы-1». Масса, высота (меньше метра) и резиновый топливный бак

Базовые данные о самых быстрых машинах.

Вы в блоге «Окей гугл: «Формула-1» , где каждый новый пост будет ответом на популярный запрос о главном гоночном чемпионате в поисковиках. Поможем тем, кто хочет больше знать о быстрейших гонках на планете – или просто расширяет кругозор.

И сегодня мы разберем вопрос №1 из поисковиков по запросу «болид «Формула-1» – его характеристики.

Из чего складываются главные свойства машины? Конечно, из качеств шасси и мотора. Данные официального сайта «Мерседеса» об их последнем творении W11 до мельчайших частей закрывают информацию о всех аспектах характеристик шасси.

Шасси

Монокок: Углепластик и пористые композитные материалы

Кокпит: Сиденье гонщика – из углепластика, шеститочечные ремни безопасности OMP, система HANS

Передняя подвеска: Углеплатиковый треугольный рокер и толкатель, торсионные пружины и балансиры

Задняя подвеска: Углепластиковый треугольный рокер и тяга, торсионные пружины и балансиры

Диски: производство OZ, кованые, из магниевого сплава, 13 дюймов

Шины: «Пирелли». Рабочие окна – от 85ºС (С5) до 140ºС (пик для С1). Ширина – 305 мм (передние) и 405 мм (задние), высота – 670 мм, диаметр – 13 дюймов

Тормозная система: Карбоновые диски и колодки, электронное управление brake-by-wire

Электроника: Сертифицированный ФИА стандартный электронный блок управления. (У «Рено», к примеру – производства MES-Microsoft)

Панель настроек: McLaren Electronic Systems. (Да, даже чемпион «Формулы-1» закупает электронику у «Макларена»!)

Топливная система: Армированный кевларом резиновый топливный бак

Транмиссия: Восьмиступенчатая полуавтоматическая КПП с одной задней передачей, электронным управлением и электрогидравлической системой переключения, позволяющей максимально сократить время понижения и повышения передачи. Многодисковое карбоновое сцепление

Силовая установка

Информацию про моторы максимально подробно дали уже сайты «Феррари» и «Рено» – вплоть до длины хода цилиндра!

Силовая установка «Ф-1» целиком весит 145 кг и состоит из двигателя внутреннего сгорания (ICE), рекуператора кинетической энергии на торможениях (MGU-K), рекуператора тепловой энергии – от турбины, вращающейся под действием выхлопных газов (MGU-H), турбонаддув (TC), батарея (ES) и управляющая электроника (CE)

Двигатель внутреннего сгорания

Рабочий объем: 1,6 л

Число цилиндров: 6.

Угол развала цилиндров: 90 градусов. Диаметр цилиндра: 80 мм. Ход поршня: 53 мм

Число клапанов: 24

Максимальное количество оборотов: 15000 об/мин

Максимальный расход топлива: 100 кг/час на оборотах, превышающих 10500 об/мин, 110 кг на гонку

Впрыск: система прямого впрыска под давлением 500 бар

Турбонаддув: одноступенчатый компрессор и турбина с неограниченным давлением наддува (обычно 5 бар)

Максимальная скорость вращения турбины: 125000 об/мин (ограничена регламентом)

Гибридная система рекуперации энергии (ERS)

Аккумулятор: Литий-ионные батареи, минимальный вес – 20 кг

Мощность MGU-K: 120 кВт (161 л.с.)

Максимальное число оборотов MGU-K: 50000 об/мин.

Максимальное количество энергии, рекуперируемое MGU-K: 2 МДж за круг

Максимальное количество энергии, выдаваемое MGU-K на привод: 4 МДж за круг (33,3 сек при полной мощности)

Максимальное число оборотов MGU-H: 125000 об/мин

Общая мощность: свыше 950 л.с. Полный ответ на этот вопрос ищите ниже

Сколько лошадиных сил в болиде «Формулы-1»? А бывают машины мощнее?

Габариты

Длина: Более 5000 мм (все машины)

Передняя колея: 1600 мм

Задняя колея: 1550 мм

Ширина: 2000 мм (максимально разрешенная регламентом)

Высота: 950 мм (максимально разрешенная регламентом)

Масса: 746 кг ((максимально разрешенная регламентом с пилотом, балластом и топливом)

В 2019-м самой длинной колесной базой обладал «Мерседес», а короче всех был «Ред Булл». Высочайшая подвеска оказалась у «Рено», а самый грандиозный угол атаки – у «Рейсинг Пойнт». По последним двум параметрам чемпионы не впечатлили.

Болид Квята – один из самых длинных и агрессивных в «Формуле-1». Взял лучшее у «Мерседеса» и «Ред Булл»

Данных за 2020-й пока нет (поскольку машины пока только провели тестовые дни и могли измениться за 4 месяца простоя), но регламент между сезонами почти не менялся – а потому базовые размерные характеристики остались примерно теми же (разница вряд ли превысит десяток миллиметров). Только «Рено» честно объявила длину всей машины: 5480 мм.

Понравилась «Формула-1»? Подписывайся на наши соцсети – там важнейшие и интереснейшие истории из мира самого быстрого спорта на планете. Трансферы, техническая аналитика, экономика команд, лучшие цитаты пилотов – только ценная информация!

Источник статьи: http://www.sports.ru/tribuna/blogs/f1easy/2793020.html

Двигатели Формулы-1 — Formula One engines

С момента своего создания в 1947 году Формула-1 использовала множество правил для двигателей . «Формулы», ограничивающие объем двигателя, регулярно использовались в гонках Гран-при после Первой мировой войны . Формулы двигателей разделены по эпохам.

СОДЕРЖАНИЕ

Операция

Формула-1 в настоящее время использует 1,6-литровый четырехтактный двигатель V6 с турбонаддувом, 90 градусов, с двумя верхними распределительными валами (DOHC), поршневые двигатели . Они были представлены в 2014 году и разрабатывались в течение последних сезонов.

Мощность, которую производит двигатель Формулы-1, создается при работе на очень высокой скорости вращения, до 15 000 оборотов в минуту (об / мин). Это контрастирует с двигателями дорожных автомобилей аналогичного размера, которые обычно работают со скоростью менее 6000 об / мин. Базовая конфигурация безнаддувного двигателя Формулы-1 не претерпела значительных изменений со времен Cosworth DFV 1967 года, и среднее эффективное давление оставалось на уровне около 14 бар MEP. До середины 1980-х годов двигатели Формулы-1 были ограничены скоростью около 12 000 об / мин из-за традиционных металлических пружин клапана, используемых для закрытия клапанов. Скорость, необходимая для приведения в действие клапанов двигателя на более высоких оборотах, требовала все более жестких пружин, что увеличивало потери мощности для привода распределительного вала и клапанов до такой степени, что потеря мощности почти компенсировала выигрыш в мощности за счет увеличения оборотов в минуту. Они были заменены на пневматические пружины клапана, представленные Renault в 1986 году, которые по своей природе имеют повышающуюся скорость (прогрессивную скорость), что позволило им иметь чрезвычайно высокую жесткость пружины при больших ходах клапана без значительного увеличения требований к приводной мощности при меньших ходах, тем самым снижая общая потеря мощности. С 1990-х годов все производители двигателей Формулы-1 использовали пневматические клапанные пружины с сжатым воздухом, позволяющие двигателям развивать скорость более 20 000 об / мин.

Короткоходный двигатель

В автомобилях Формулы 1 используются короткоходные двигатели. Для работы на высоких оборотах двигателя ход должен быть относительно коротким, чтобы предотвратить катастрофическое повреждение, обычно из-за шатуна , который испытывает очень большие нагрузки на этих скоростях. Короткоходный двигатель означает, что для достижения рабочего объема 1,6 литра требуется относительно большой диаметр цилиндра . Это приводит к менее эффективному такту сгорания, особенно при более низких оборотах.

В дополнение к использованию пневматических пружин клапана , высокая мощность двигателя Формулы-1 стала возможной благодаря достижениям в области металлургии и дизайна, что позволило более легким поршням и шатунам выдерживать ускорения, необходимые для достижения таких высоких скоростей. Улучшенная конструкция также позволяет более узкие концы шатунов и коренные подшипники. Это обеспечивает более высокие обороты и меньшее тепловыделение, вызывающее повреждение подшипников. Для каждого хода поршень от виртуального упора доходит почти до удвоенной средней скорости (примерно 40 м / с), а затем возвращается к нулю. Это происходит один раз для каждого из четырех тактов цикла: один впуск (вниз), один сжатие (вверх), один мощность (при выключении зажигания), один выпуск (вверх). Максимальное ускорение поршня происходит в верхней мертвой точке и находится в районе 95 000 м / с 2 , что примерно в 10 000 раз больше стандартной силы тяжести (10 000 g ).

История

Двигатели Формулы-1 на протяжении многих лет проходили через множество правил, производителей и конфигураций.

1947–1953 гг.

В эту эпоху использовались довоенные правила для двигателей Voiturette с атмосферными двигателями объемом 4,5 л и наддувом объемом 1,5 л . Indianapolis 500 (который был этапом чемпионата мира среди водителей с 1950 года) использовал довоенные правила Гран-при, с 4,5-литровым атмосферным двигателем и 3,0-литровым двигателем с наддувом. Диапазон мощности составлял до 425 л.с. (317 кВт), хотя BRM Type 15 1953 года, как сообщается, достиг 600 л.с. (447 кВт) с 1,5-литровым двигателем с наддувом.

В 1952 и 1953 годах чемпионат мира среди водителей проводился в соответствии с правилами Формулы 2 , но существующие правила Формулы-1 оставались в силе, и в те годы все еще проводились гонки Формулы-1.

1954–1960 гг.

Объем двигателя без наддува был уменьшен до 2,5 л, а объем автомобилей с наддувом был ограничен до 750 куб. Ни один конструктор не построил двигатель с наддувом к чемпионату мира. Indianapolis 500 продолжал использовать старые правила довоенных. Диапазон мощности составлял до 290 л.с. (216 кВт).

1961–1965

Представленная в 1961 году на фоне некоторой критики, новая формула с уменьшенным двигателем объемом 1,5 л взяла под свой контроль F1, так же как каждая команда и производитель перешли с передних на среднемоторные автомобили. Хотя изначально они были недостаточно мощными, через пять лет средняя мощность увеличилась почти на 50%, а время круга было лучше, чем в 1960 году. Старая формула объемом 2,5 литра была сохранена для международных гонок Формулы, но она не достигла большого успеха до появления. в серии Tasman Series в Австралии и Новой Зеландии в течение зимнего сезона, в результате чего автомобили объемом 1,5 л стали самыми быстрыми одноместными автомобилями в Европе за это время. Диапазон мощности составлял от 150 л.с. (112 кВт) до 225 л.с. (168 кВт).

1966–1986

В 1966 году, когда появились спортивные автомобили, способные обогнать болид Формулы 1 благодаря гораздо более крупным и мощным двигателям, FIA увеличила объем двигателя до 3,0 л атмосферного и 1,5 л сжатого двигателя. Хотя несколько производителей требовали двигателей большего размера, переход не был гладким, и 1966 был переходным годом, когда несколько новичков использовали 2,0-литровые версии двигателей BRM и Coventry-Climax V-8. Появление серийно выпускаемого Cosworth DFV в 1967 году позволило небольшим производителям присоединиться к серии с шасси собственной разработки. Компрессионные устройства были разрешены впервые с 1960 года, но только в 1977 году компания фактически имела финансирование и заинтересованность в их создании, когда Renault дебютировала со своим новым Gordini V-6 Turbo на Гран-при Великобритании в Сильверстоуне в том же году. . В 1980 году Renault доказала, что турбонаддув — это способ оставаться конкурентоспособным в Формуле-1 (особенно на высотных трассах, таких как Кьялами в Южной Африке и Интерлагос в Бразилии); Этот двигатель имел значительное преимущество в мощности по сравнению с двигателями Ford-Cosworth DFV , Ferrari и Alfa Romeo без наддува. Вслед за этим в 1981 году Ferrari представила свой совершенно новый двигатель с турбонаддувом. Вслед за этими разработками владелец Brabham Берни Экклстоун сумел заставить BMW с 1982 года выпускать для команды рядные четырехцилиндровые двигатели с турбонаддувом. А в 1983 году Alfa Romeo изготовила двигатель V-8 с турбонаддувом, и в том же году и в последующие годы Honda , Porsche (под маркой TAG ), Ford-Cosworth и другие небольшие компании сделали двигатели с турбонаддувом, в основном V-6 с двойным турбонаддувом. . Чрезвычайно мощный рядный четырехцилиндровый двигатель BMW M12 / 13 с турбонаддувом , использовавшийся в 1983 году в очень успешном Brabham BT52 , который выиграл чемпионат водителей Нельсона Пике в этом году, выдавал около 1400–1500 л.с. (1040–1120 кВт) при максимальной мощности. более 5 бар наддува в квалификационной комплектации, но был настроен на мощность 850–900 л.с. (630–670 кВт) в гоночной спецификации. К середине 1985 года каждая соревнующаяся команда имела в своей машине двигатель с турбонаддувом. К 1986 году показатели мощности достигли беспрецедентного уровня: все двигатели достигли более 1000 л.с. (750 кВт) во время квалификации с неограниченным давлением турбонаддува; Это было особенно заметно на двигателях BMW автомобилей Benetton , достигающих 1400 л.с. (1040 кВт) при давлении наддува 5,5 бар во время квалификации. Однако эти двигатели и коробки передач были очень ненадежными из-за огромной мощности двигателя и продержались всего около четырех кругов. В гонке ускорение турбонагнетателя было ограничено, чтобы гарантировать надежность двигателя; Но двигатели по-прежнему выдавали 850–1000 л.с. (630–750 кВт) во время гонки. Диапазон мощности с 1966 по 1986 год составлял от 285 л.с. (210 кВт) до 500 л.с. (370 кВт), с турбонаддувом от 500 л.с. (370 кВт) до 900 л.с. (670 кВт) в гоночной конфигурации и в квалификации до 1400 л.с. ( 1040 кВт). Следуя своему опыту в Индианаполисе, в 1971 году Lotus провела несколько неудачных экспериментов с турбиной Pratt & Whitney, установленной на шасси, которое также имело полный привод .

1987–1988

После доминирования турбонаддува принудительная индукция была разрешена в течение двух сезонов, прежде чем ее окончательно запретили. Правила FIA ограничивали давление наддува до 4 бар в квалификации 1987 г. для 1,5 л турбонаддува; и позволил более 3,5 л формулы. В эти сезоны по-прежнему преобладали двигатели с турбонаддувом: Honda RA167E V6 поставляла Нельсону Пике, выигравшему сезон Формулы-1 1987 года на Williams, также выигравшем чемпионат конструкторов, затем TAG -Porsche P01 V6 в McLaren, затем снова Honda с предыдущим RA166E для Lotus, затем Собственный двигатель Ferrari 033D V6.

Остальная часть энергосистемы была оснащена турбодвигателем Ford GBA V6 в Benetton с единственным безнаддувным двигателем, производным от DFV Ford-Cosworth DFZ 3,5 л V8 мощностью 575 л.с. (429 кВт) в Тиррелле , Лола , AGS , март. и Колони . Массивно-мощный рядный четырехцилиндровый BMW M12 / 13, установленный в Brabham BT55, наклонен почти горизонтально и в вертикальном положении под брендом Megatron в Arrows и Ligier , вырабатывая 900 л.с. (670 кВт) при 3,8 бар в гоночной версии в гоночной комплектации, и невероятные 1,400–1,500 л.с. (1 040–1120 кВт) при давлении 5,5 бар в квалификационных спецификациях. Zakspeed строил свой собственный рядный четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом, Alfa Romeo должна была установить на Ligiers рядный четырехцилиндровый двигатель, но сделка сорвалась после того, как были проведены первоначальные испытания. Alfa по-прежнему была представлена ​​своим старым 890T V8, используемым Osella , а Minardi оснащалась двигателем Motori Moderni V6.

В сезоне Формулы-1 1988 года снова доминировали двигатели с турбонаддувом, ограниченные до 2,5 бар, и Honda с его RA168E с турбонаддувом V6 мощностью 640 л.с. (477 кВт) при 12500 об / мин в квалификации, на этот раз гонщики McLaren Айртон Сенна и Ален Прост выиграли все гран-при. за исключением одного победителя Ferrari с его 033E V6 мощностью около 650 л.с. (485 кВт) при 12800 об / мин в квалификации. Сразу за ним Ford представил свой 3,5-литровый V8 с DFR мощностью 620 л.с. (462 кВт) при 11000 об / мин для Benetton, а 640-сильный (477 кВт) Megatron-BMW M12 / 13 по- прежнему двигал Arrows впереди Lotus-Honda. Джадд представил свой 600-сильный (447 кВт) CV- 3,5-литровый V8 для March, Williams и Ligier, а остальная часть сети в основном использовала Ford Cosworth DFZ предыдущего года с мощностью 590 л.с. (440 кВт), за исключением Zakspeed с собственными 640 л.с. (477 кВт). ) двигатель и 700 л.с. (522 кВт) Alfa-Romeo V8 с турбонаддувом для Оселлы.

1989–1994

Турбокомпрессоры были запрещены в сезоне Формулы-1 1989 года , оставив только безнаддувную формулу объемом 3,5 л. Honda по-прежнему доминировала со своим RA109E 72 ° V10, выдававшим 685 л.с. (511 кВт) при 13 500 об / мин на автомобилях McLaren , что позволило Просту выиграть чемпионат перед своим товарищем по команде Сенной. Позади был Renault RS01 с двигателем Williams с 67 ° V10, выдающим 650 л.с. (485 кВт) при 13 300 об / мин. Ferrari с его 035/5 65 ° V12, развивающим 660 л.с. (492 кВт) при 13000 об / мин. Сзади сеть питалась в основном от Ford Cosworth DFR V8 мощностью 620 л.с. (462 кВт) при 10750 об / мин, за исключением нескольких автомобилей Judd CV V8 в автомобилях Lotus, Brabham и EuroBrun , а также двух чудаков: 620 л.с. (460 кВт) Lamborghini 3512. 80 ° V12, приводящий в движение Lola, и 560 л.с. (420 кВт) Yamaha OX88 75 ° V8 в автомобилях Zakspeed. Ford начал опробовать свой новый дизайн, 75 ° V8 HBA1 с Benetton.

1990 Формулы сезона вновь доминировали Honda в McLarens с 690 л.с. (515 кВт) @ 13500 оборотов в минуту RA100E подачи питания Айртон Сенна и Герхард Бергер впереди 680 л.с. (507 кВт) @ 12750 оборотов Ferrari Tipo 036 от Алена Проста и Найджела Мэнселл . Следом за ними лидировали Ford HBA4 для Benetton и Renault RS2 для Williams с 660 л.с. (492 кВт) при 12800 об / мин, оснащенные двигателями Ford DFR и Judd CV . Исключением были Lamborghini 3512 в моделях Lola и Lotus, а также новый Judd EV 76 ° V8 мощностью 640 л.с. (477 кВт) при 12500 об / мин в автомобилях Leyton House и Brabham. Два новых претендентов были Life , которые построили для себя в F35 W12 с тремя цилиндрами четыре банки @ 60 °, и Subaru дает колоны 1235 плоско-12 от Motori Moderni

Honda по-прежнему лидировала в сезоне Формулы-1 1991 года на McLaren Сенны с 725–760 л.с. (541–567 кВт) при 13 500–14 500 об / мин 60 ° V12 RA121E , опережая Williams с двигателем Renault RS3 с мощностью 700 л.с. (520 кВт). @ 12500 об. / Мин. Ferrari отстала со своим Tipo 037 , новым 65-градусным двигателем V12, развивающим 710 л.с. (529 кВт) при 13 800 об / мин, также оснащенным Minardi , опережая Ford HBA4 / 5/6 на автомобилях Benetton и Jordan. Позже Тиррелл использовал предыдущую Honda RA109E, Джадд представил свой новый GV, а Dallara оставил предыдущий электромобиль Lotus, Yamaha передала свой 660 л.с. (492 кВт) OX99 70 ° V12 компании Brabham, двигатели Lamborghini использовались Modena и Ligier. Ilmor представил свой LH10 , двигатель V10 мощностью 680 л.с. (507 кВт) при 13000 об / мин, который в конечном итоге стал Mercedes с Leyton House, а Porsche поставил небольшой успешный V12 3512 для Footwork Arrows ; остальное поле было оснащено двигателем Ford DFR .

В 1992 году двигатели Renault стали доминирующими, особенно после ухода из спорта Honda в конце 1992 года. Двигатели Renault V10 объемом 3,5 л, которыми оснащена команда Williams F1, вырабатывали мощность 750–830 л.с. (559–619). кВт; 760–842 л.с.) при 13000–14500 об / мин в конце эпохи безнаддувных двигателей объемом 3,5 л, между 1992 и 1994 гг. Renault выиграла три последних подряд чемпионата мира конструкторов в эпоху формулы 3,5 л вместе с Williams (1992- 1994).

К концу сезона 1994 года Ferrari 043 выдавал более 820 л.с. (611 кВт) при 15 800 об / мин, что на сегодняшний день является самым мощным безнаддувным двигателем V12, когда-либо использовавшимся в Формуле-1.

1995–2005

В эту эпоху использовалась формула 3,0 л с диапазоном мощности от 650 л.с. (485 кВт) до 965 л.с. (720 кВт), в зависимости от числа оборотов в минуту , и от восьми до двенадцати цилиндров. Renault был первым доминирующим поставщиком двигателей с 1995 по 1997 год, выиграв первые три чемпионата мира вместе с Williams и Benetton в то время. В 1995 году выигравший чемпионат Benetton B195 выдавал мощность от 675 до 750 л.с. (503,3–559,3 кВт), а победивший в чемпионате 1996 года Williams FW18 выдавал 755 л.с. (563,0 кВт), оба от общего двигателя Renault RS9 3,0 л V10 . Победивший в чемпионате 1997 года FW19 выдавал около 760 л.с. (566,7 кВт) при 16000 об / мин от своего 3,0-литрового двигателя V10 Renault RS9B . Большинство автомобилей 1995–2000 годов имели постоянную мощность от 700 до 800 л.с. Большинство автомобилей Формулы-1 в сезоне 1997 года обеспечили стабильную выходную мощность 740–760 л.с. (551,8–566,7 кВт) при 16 000 об / мин. С 1998 по 2000 год именно благодаря мощи Mercedes Мика Хаккинен выиграл два чемпионата мира. McLaren MP4 / 14 1999 года производил 785-810 л.с. при 17000 об / мин. Ferrari постепенно улучшала свой двигатель. В 1996 году они перешли с традиционного двигателя V12 на более компактный и легкий двигатель V10. Они предпочли надежность мощности, изначально проиграв Mercedes с точки зрения абсолютной мощности. Первый двигатель Ferrari V10, выпущенный в 1996 году, выдавал 715 л.с. (533 кВт) при 15 550 об / мин, по сравнению с их самым мощным 3,5-литровым двигателем V12 (в 1994 г.), который выдавал 820 л.с. (611 кВт) при 15 800 об / мин, но больше по мощности. от их последнего 3,0-литрового V12 (в 1995 году), который производил 700 л.с. (522 кВт) при 17000 об / мин. На Гран-при Японии в 1998 году двигатель Ferrari 047D выдавал более 800 л.с. (600 кВт). С 2000 года им всегда хватало мощности и надежности.

BMW начала поставлять свои двигатели для Williams с 2000 года. В первом сезоне двигатель был очень надежным, хотя и немного уступал по мощности по сравнению с агрегатами Ferrari и Mercedes. BMW E41 Приведено Williams FW22 произведено около 810 л.с. @ 17500 оборотов в минуту, в течение сезона 2000 года. BMW пошла прямо вперед с разработкой двигателя. P81 , используемый в течение сезона 2001 года, был в состоянии поразить 17,810 оборотов в минуту. К сожалению, надежность была большой проблемой из-за нескольких взрывов в течение сезона.

BMW P82 , двигатель, использовавшийся командой BMW WilliamsF1 в 2002 году, достиг максимальной скорости 19 050 оборотов в минуту на завершающей стадии своего развития. Кроме того, это был первый двигатель 3,0-литрового двигателя V10, преодолевший рубеж 19 000 об / мин во время квалификации Гран-при Италии 2002 года . Двигатель BMW P83, использовавшийся в сезоне 2003 года, развивал впечатляющие 19 200 об / мин и преодолел отметку в 900 л.с. (670 кВт), при мощности около 940 л.с. и весил менее 200 фунтов (91 кг). Honda RA003E V10 также преодолела отметку в 900 л.с. (670 кВт) на Гран-при Канады 2003 года .

В 2005 году для двигателя V10 объемом 3,0 л было разрешено не более 5 клапанов на цилиндр. Кроме того, FIA ввела новые правила, ограничивающие каждую машину одним двигателем на два уик-энда Гран-при, делая упор на повышение надежности. Несмотря на это, выходная мощность продолжала расти. Двигатели Mercedes в этом сезоне имели около 930 л.с. (690 кВт). Двигатели Renault, Toyota, Ferrari и BMW производили от 900 л.с. (670 кВт) до 950 л.с. (710 кВт) при 19000 об / мин. У Honda было около 965 л.с. (720 кВт).

2006–2013 гг.

В 2006 году двигатели должны были быть 90 ° V8 максимальной мощностью 2,4 литра с диаметром цилиндра 98 мм (3,9 дюйма), что подразумевает ход поршня 39,8 мм (1,57 дюйма) при максимальном диаметре цилиндра. Двигатели должны иметь два впускных и два выпускных клапана на цилиндр, быть безнаддувными и иметь минимальный вес 95 кг (209 фунтов). В прошлом году двигатели с ограничителем оборотов были разрешены в 2006 и 2007 годах для команд, которые не смогли приобрести двигатель V8, а Scuderia Toro Rosso использовала Cosworth V10, после того, как Red Bull захватила бывшую команду Minardi , не включив новые двигатели. . В сезоне 2006 года были зафиксированы самые высокие пределы оборотов в истории Формулы-1 — более 20 000 об / мин; до того, как в 2007 году для всех конкурентов был введен обязательный ограничитель оборотов на 19 000 об / мин. Cosworth смог достичь чуть более 20 000 об / мин со своим V8, а Renault — около 20 500 об / мин. Хонда сделала то же самое; правда только на динамометрическом стенде.

Предварительное охлаждение воздуха перед его поступлением в цилиндры, впрыск любого вещества, кроме воздуха и топлива, в цилиндры, впускные и выпускные системы с изменяемой геометрией , а также регулируемые фазы газораспределения были запрещены. Каждый цилиндр мог иметь только одну топливную форсунку и одну свечу искрового зажигания . Отдельные пусковые устройства использовались для запуска двигателей в шахтах и ​​на сетке. Картер и блок цилиндров должны были быть из литых или деформируемых алюминиевых сплавов. Коленчатый вал и распределительные валы должны были быть из сплава железа , поршни — из алюминиевого сплава, а клапаны — из сплавов на основе железа , никеля , кобальта или титана . Эти ограничения были введены для снижения затрат на разработку двигателей.

Уменьшение мощности было разработано таким образом, чтобы снизить мощность трехлитровых двигателей примерно на 20%, чтобы снизить увеличивающуюся скорость автомобилей Формулы-1. Несмотря на это, во многих случаях характеристики автомобиля улучшились. В 2006 году Toyota F1 объявила о мощности своего нового двигателя RVX-06 примерно 740 л.с. (552 кВт) при 18 000 об / мин , но реальные цифры, конечно, получить трудно. Большинство автомобилей этого периода (2006-2008 гг.) Выдавали обычную выходную мощность примерно 730-785 л.с. при 19 000 об / мин (более 20 000 об / мин в сезоне 2006 г. ).

Спецификация двигателя была заморожена в 2007 году, чтобы снизить затраты на разработку. Двигатели, которые использовались в Гран-при Японии 2006 года, использовались в сезонах 2007 и 2008 годов, и их скорость была ограничена 19 000 об / мин. В 2009 году ограничение было снижено до 18 000 об / мин, и каждому водителю разрешалось использовать максимум 8 двигателей в течение сезона. Любой гонщик, нуждающийся в дополнительном двигателе, получает 10 мест на стартовой решетке в первой гонке, в которой используется двигатель. Это увеличивает важность надежности, хотя эффект заметен только к концу сезона. Некоторые конструктивные изменения, направленные на повышение надежности двигателя, могут быть выполнены с разрешения FIA. Это привело к тому, что некоторые производители двигателей, особенно Ferrari и Mercedes, использовали эту способность, внося конструктивные изменения, которые не только повышают надежность, но и, как побочный эффект, увеличивают выходную мощность двигателя. Поскольку двигатель Mercedes оказался самым мощным, FIA разрешила перенастройку двигателей, чтобы позволить другим производителям соответствовать мощности.

В 2009 году Honda покинула Формулу 1. Команду приобрел Росс Браун , создав Brawn GP и BGP 001 . Из-за отсутствия двигателя Honda Brawn GP переоборудовали двигатель Mercedes на шасси BGP 001. Команда с новым брендом выиграла чемпионат конструкторов и чемпионат пилотов у более известных и хорошо зарекомендовавших себя соперников Ferrari, McLaren-Mercedes и Renault.

Cosworth , отсутствовавший с сезона 2006 года , вернулся в 2010 году. Новые команды Lotus Racing , HRT и Virgin Racing , наряду с уже существующей Williams , использовали этот двигатель. В этом сезоне также отказались от двигателей BMW и Toyota , поскольку автомобильные компании вышли из Формулы-1 из-за рецессии.

В 2009 году строителям было разрешено использовать системы рекуперации кинетической энергии (KERS), также называемые рекуперативными тормозами . Энергия может храниться в виде механической энергии (как в маховике) или в виде электрической энергии (как в батарее или суперконденсаторе) с максимальной мощностью 81 л.с. (60 кВт; 82 л.с.). В какой-то момент сезона им пользовались четыре команды: Ferrari, Renault, BMW и McLaren.

Хотя KERS по-прежнему был разрешен в Формуле-1 в сезоне 2010 года, все команды согласились не использовать его. KERS вернулся в сезон 2011 года, когда только три команды решили не использовать его. В сезоне 2012 года без KERS выступали только Marussia и HRT, а в 2013 году все команды в сетке имели KERS. С 2010 по 2013 год автомобили имеют обычную мощность 700–800 л.с., в среднем около 750 л.с. при 18 000 об / мин.

2014–2021 гг.

FIA объявила о замене двигателей V8 объемом 2,4 литра на двигатели V6 объемом 1,6 литра в сезоне 2014 года . Новые правила разрешают использование систем рекуперации кинетической и тепловой энергии . Принудительная индукция теперь разрешена, и вместо ограничения уровня наддува вводится ограничение расхода топлива на уровне 100 кг бензина в час максимум. Они звучали совсем иначе из-за нижнего предела оборотов (15 000 об / мин) и турбокомпрессора. Хотя нагнетатели разрешены, все конструкторы решили использовать турбонаддув.

Новая формула позволяет использовать двигатели с турбонаддувом , которые последний раз появлялись в 1988 году . Их эффективность повышена за счет турбо-компаундирования за счет рекуперации энергии из выхлопных газов. Первоначальное предложение четырехцилиндровых двигателей с турбонаддувом не приветствовалось гоночными командами, в частности Ferrari. Адриан Ньюи заявил во время Гран-при Европы 2011 года, что переход на двигатель V6 позволяет командам использовать двигатель в качестве напряженного элемента , в то время как для рядного 4-го двигателя потребуется пространственная рама. Был достигнут компромисс, разрешив вместо этого использовать двигатели с принудительным впуском V6. Двигатели редко превышают 12 000 об / мин во время квалификации и гонки из-за новых ограничений расхода топлива.

Системы рекуперации энергии, такие как KERS, имели прирост 160 л.с. (120 кВт) и 2 мегаджоуля за круг. KERS был переименован в Motor Generator Unit – Kinetic ( MGU-K ). Также были разрешены системы рекуперации тепловой энергии под названием Motor Generator Unit – Heat ( MGU-H ).

Сезон 2015 года стал улучшением по сравнению с 2014 годом, добавив примерно 30–50 л.с. (20–40 кВт) большинству двигателей, из которых самый мощный двигатель Mercedes — 870 л.с. (649 кВт). В 2019 году заявленная мощность двигателя Renault в квалификационных гонках составила 1000 л.с.

Из предыдущих производителей только Mercedes, Ferrari и Renault производили двигатели по новой формуле в 2014 году, тогда как Cosworth прекратил поставки двигателей. Honda вернулась в 2015 году со своим собственным двигателем, в то время как McLaren использовала мощность Honda, заменив мощность Mercedes в 2014 году. В 2019 году Red Bull перешла с двигателя Renault на двигатель Honda. Honda поставляет как Red Bull, так и AlphaTauri. Honda должна выйти из числа поставщиков силовых агрегатов в конце 2021 года , а Red Bull возьмет на себя проект и будет производить двигатель самостоятельно.

2022 год и далее

В 2017 году FIA начала переговоры с существующими конструкторами и потенциальными новыми производителями по следующему поколению двигателей с предполагаемой датой ввода в эксплуатацию в 2021 году, но отложенной до 2022 года . Первоначальное предложение было разработано, чтобы упростить конструкцию двигателей, сократить расходы, продвигать новые модели и устранить критику в адрес двигателей поколения 2014 года. Он призвал сохранить 1,6-литровую конфигурацию V6, но отказался от сложной системы Motor Generator Unit – Heat ( MGU-H ). Генератор двигателя Блок-Kinetic ( МГУ-K ) будет более мощным, с большим акцентом на развертывании водителя и более гибкого внедрения для обеспечения тактического использования. Предложение также призывало к введению стандартизированных компонентов и конструктивных параметров, чтобы компоненты, производимые всеми производителями, были совместимы друг с другом в системе, получившей название «включай и работай». Было также внесено еще одно предложение о разрешении полноприводных автомобилей с приводом передней оси от блока MGU-K — в отличие от традиционного карданного вала — который функционировал независимо от MGU-K, обеспечивающего мощность на заднюю ось, отражая система, разработанная Porsche для гоночного автомобиля 919 Hybrid .

Развитие спецификации двигателя

Годы	Рабочий принцип	Максимальное смещение		Revolution предел	Конфигурация	Топливо
		Естественно безнаддувных	Принудительная индукция			Алкоголь	Бензин
2014–2021 гг.	4-тактный поршень	1,6 л		15000 об / мин	90 ° V6 + MGU	5,75%	Высокооктановый неэтилированный
2009–2013 гг.		2,4 л	Запрещенный	18000 об / мин	90 ° V8 + KERS
2008 г.				19000 об / мин	90 ° V8
2007 г.						Запрещенный
2006 г.				Неограниченный
2000–2005		3,0 л			V10
1995–1999					До 12 цилиндров
1992–1994		3,5 л
1989–1991							Неограниченный
1988 г.			1,5 л, 2,5 бар		Неограниченный
1987 г.			1,5 л, 4 бара
1986 г.		Запрещенный	1,5 л
1981–1985		3,0 л
1966–1980	Неопределенные
1963–1965		1,5 л (1,3 л мин.)	Запрещенный				Насос
1961–1962							Неограниченный
1958–1960 гг.		2,5 л	0,75 л
1954–1957						Неограниченный
1947–1953 гг.		4,5 л	1,5 л

Текущие технические характеристики двигателя

Сжигание, строительство, эксплуатация, мощность, топливо и смазка

• Производители : Mercedes , Renault , Ferrari и Honda.
• Тип : гибридный с промежуточным охлаждением
• Такт двигателя сгорания : четырехтактный поршневой цикл Отто
• Конфигурация : одинарный гибридный двигатель V6 стурбонаддувом
• Угол V : угол цилиндра 90 °
• Объем : 1,6 л (98 куб. Дюймов )
• Диаметр цилиндра : Максимум 80 мм (3.15 в )
• Ход : 53 мм (2.09 в )
• Клапанный : DOHC , 24 клапана (четыре клапана на цилиндр)
• Топливо : неэтилированный бензин с октановым числом 98–102 + биотопливо 5,75%.
• Подача топлива : бензин с прямым впрыском
• Давление впрыска топлива : 500 бар (7252 фунт / кв. Дюйм ; 493 атм ; 375031 торр ; 50000 кПа ; 14765 дюймов рт. Ст. )
• Расход ограничителя массового расхода топлива : 100 кг / ч (220 фунтов / ч) (-40%)
• Диапазонрасходатоплива : 6 миль на галлон_{— США} (39,20 л / 100 км )
• Аспирация : с одинарным турбонаддувом
• Выходная мощность : 875–1000 + 160 л.с. (652–746 + 119 кВт ) при 10 500 об / мин.
• Крутящий момент : прибл. 600–650 Нм (443–479 ft⋅lb )
• Смазка : Сухой картер
• Максимальные обороты : 15000 об / мин
• Управление двигателем : McLaren TAG-320
• Максимум. скорость : 370 км / ч (230 миль / ч ) (Монца, Баку и Мексика); 340 км / ч (211 миль / ч ) нормальные гусеницы
• Охлаждение : один механический водяной насос, питающий систему охлаждения с одной передней стороны
• Зажигание : индуктивное с высокой энергией
• Запрещенные материалы для двигателей : сплавы на основе магния, композиты с металлической матрицей (MMC), интерметаллические материалы, сплавы, содержащие более 5% по весу платины, рутения, иридия или рения, сплавы на основе меди, содержащие более 2,75% бериллия, любые другие сплавы. класс, содержащий более 0,25% бериллия, сплавы и керамика на основе вольфрама, а также композиты с керамической матрицей
• Вес : 145 кг (320 фунтов ) в целом, включая коллекторы, сцепление, ЭБУ, блок зажигания или фильтры

Принудительная индукция и передача по нажатию

• Поставщики турбокомпрессоров : Garrett Motion ( Ferrari ), IHI Corporation ( Honda ), Mercedes AMG HPP ( собственный Mercedes ) и Pankl Turbosystems GmbH ( Renault ).
• Вес турбокомпрессора : 8 кг (18 фунтов ) в зависимости от используемого корпуса турбины
• Ограничение оборотов турбокомпрессора : 125000 об / мин
• Нагнетание давления : одноступенчатый компрессор и выхлопная турбина, общий вал
• Давление уровня турбонаддува : не ограничено, но обычно обычно от 4,0 до 5,0 бар (от 58,02 до 72,52 фунтов на кв. Дюйм ; от 3,95 до 4,93 атм ; от 3000,25 до 3750,31 торр ; от 400,00 до 500,00 кПа ; от 118,12 до 147,65 дюймов ртутного столба ) абсолютное
• Wastegate : максимум два, с электронным или пневматическим управлением

Системы ERS

• MGU-K RPM : макс. 50 000 об / мин
• Мощность МГУ-К : Макс.120 кВт
• Энергия, рекуперированная MGU-K : не более 2 МДж / круг
• Энергия, выделяемая MGU-K : не более 4 МДж / круг.
• MGU-H RPM :> 100000 об / мин
• Энергия, извлекаемая MGU-H : Неограниченная (> 2 МДж / круг)

Записи

Жирным шрифтом выделены производители двигателей, которые участвовали в Формуле-1 в сезоне 2020 года.

Гран-при чемпионата мира выиграл производитель двигателей

Классифицировать	Двигатель	Побед	Первая победа	Последняя победа
1	Феррари	239	1951 Гран-при Великобритании	Гран-при Сингапура 2019
2	Мерседес	201	1954 Гран-при Франции	Гран-при Бахрейна 2020
3	Форд	176	1967 Гран-при Голландии	2003 Гран-при Бразилии
4	Renault	168	Гран-при Франции 1979 года	2014 Гран-при Бельгии
5	Хонда	78	Гран-при Мексики 1965 года	Гран-при Абу-Даби 2020
6	Ковентри кульминация	40	1958 Гран-при Аргентины	Гран-при Германии 1965 года
7	ТЕГ	25	1984 Гран-при Бразилии	1987 Гран-при Португалии
8	BMW	20	1982 Гран-при Канады	Гран-при Канады 2008
9	BRM	18	1959 Гран-при Нидерландов	1972 Гран-при Монако
10	Альфа-Ромео	12	1950 Гран-при Великобритании	1978 Гран-при Италии
11	Offenhauser	11	1950 Индианаполис 500	1960 Индианаполис 500
	Maserati		1953 Гран-при Италии	1967 Гран-при Южной Африки
13	Vanwall	9	1957 Гран-при Великобритании	1958 Гран-при Марокко
	TAG Heuer		Гран-при Испании 2016	Гран-при Мексики 2018
15	Repco	8	Гран-при Франции 1966 года	1967 Гран-при Канады
16	Mugen-Honda	4	1996 Гран-при Монако	1999 Гран-при Италии
17	Матра	3	1977 Гран-при Швеции	1981 Гран-при Канады
18	Порше	1	Гран-при Франции 1962 года
	Уэслейк		1967 Гран-при Бельгии
	BWT Mercedes		Гран-при Сахир 2020

^ ** Построен Ilmor в период с 1997 по 2005 год.

^ **** Indianapolis 500 был частью чемпионата мира Водителей с 1950 по 1960 .

Наибольшее количество побед за сезон

По номеру

Классифицировать	Производитель	Время года	Скачки	Побед	Процент	Двигатель (и)	Команда-победитель
1	Мерседес	2016 г.	21 год	19	90,5%	PU106C Гибрид	Мерседес
2	Renault	1995 г.	17	16	94,1%	RS7	Бенеттон , Уильямс
	Мерседес	2014 г.	19		84,2%	PU106A Гибрид	Мерседес
		2015 г.	19		84,2%	PU106B Гибрид	Мерседес
5	Форд	1973	15	15	100%	DFV	Лотус , Тиррелл , Макларен
	Хонда	1988 г.	16		93,8%	RA168E	Макларен
	Феррари	2002 г.	17		88,2%	Типо 050 , Типо 051	Феррари
		2004 г.	18		83,3%	Типо 053	Феррари
	Мерседес	2019 г.	21 год		71,4%	M10 EQ Power +	Мерседес
10	Renault	2013	19	14	73,7%	RS27-2013	Лотус , Red Bull

По проценту

Классифицировать	Производитель	Время года	Скачки	Побед	Процент	Двигатель (и)	Команда-победитель
1	Форд	1969 г.	11	11	100%	DFV	Матра , Брэбэм , Лотус , Макларен
		1973	15	15		DFV	Лотус , Тиррелл , Макларен
3	Renault	1995 г.	17	16	94,1%	RS7	Бенеттон , Уильямс
4	Хонда	1988 г.	16	15	93,8%	RA168E	Макларен
5	Форд	1968 г.	12	11	91,7%	DFV	Лотус , Макларен , Матра
6	Мерседес	2016 г.	21 год	19	90,5%	PU106C Гибрид	Мерседес
7	Феррари	2002 г.	17	15	88,2%	Типо 050 , Типо 051	Феррари
8	Феррари *	1952 г.	8	7	87,5%	Типо 500 , Типо 375	Феррари
9	Альфа Ромео **	1950	7	6	85,7%	Типо 158 , Типо 159	Альфа-Ромео
10	Мерседес	2014 г.	19	16	84,2%	PU106A Гибрид	Мерседес
		2015 г.	19	16		PU106B Гибрид	Мерседес

* Только Альберто Аскари участвовал в гонках Indianapolis 500 1952 года на Ferrari.
** Alfa Romeo не участвовала в гонках Indianapolis 500 1950 года .

Источник статьи: http://ru.qaz.wiki/wiki/Formula_One_engines