sandman14 › Блог › Умопомрачительные данные и характеристики болидов Формулы-1…. F1 мощность двигателя


Турбореволюция! Моторы Формулы-1 2014 года — DRIVE2

Турбореволюция! Моторы Формулы-1 2014 года

Практически каждая модель автомобиля в новом кузове хоть на немного, но все же больше предыдущего!А вот моторы наоборот, — с каждым разом все больше уменьшают и наделяют новыми технологиями и разработками …

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).

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.

У Мерседеса мотор PU106A Hybrid по общему виду похож на «собратьев». Характерная черта — единственный турбокомпрессор, расположенный позади блока цилиндров. Эта компоновка продиктована правилами: если раньше на болиде были разрешены два выхлопных патрубка, то теперь только один, причём так, чтобы поток газов не создавал аэродинамического эффекта. С той же целью запрещено располагать какие-то дополнительные элементы кузова за выхлопом, чтобы они не направляли поток газов

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.

Снова немецкий двигатель. Обратите внимание на огромный колпак сверху. Так выглядит одна из важнейших проблем, над которой пришлось поломать головы всем компаниям: под сравнительно небольшой кузов болида Формулы-1 теперь нужно втиснуть солидный интеркулер для охлаждения воздуха на впуске. Вообще инженеры говорят, что в новых болидах суммарная площадь различных радиаторов существенно вырастет и их правильное размещение, а также хорошая эффективность окажутся одним из ключей к успеху

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.

Ключевые элементы нового формульного мотора Renault. Особого рассказа требуют системы MGU-K и MGU-H

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».

У «юнита» Mercedes-Benz PU106A Hybrid две системы рекуперации также именуются MGU-K и MGU-H, и размещены они в целом похоже на компоновку этих агрегатов у Renault

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.

Типовой круг в представлении Renault и типовые способы взаимодействия систем. При торможении блок MGU-K перекачивает энергию от колёс в аккумуляторную батарею. Кстати, вес её лимитирован снизу и сверху (от 20 до 25 кг), так что создателям установок потребовалось нечто очень мощное, развивающее порядка 6 кВт на каждый килограмм веса. Судя по всему, здесь будут стоять суперконденсаторы. Следующая фаза — выход из зоны торможения. Тут батарея отдаёт энергию блоку MGU-H, который быстро выводит турбокомпрессор на предельные обороты (100 тысяч об/мин). Далее — ситуация обгона. Здесь и батарея, и MGU-H поставляют ток для MGU-K, который развивает пиковую мощность, ускоряя болид. Наконец, при обычном ускорении запас в батарее не меняется, но происходит передача энергии от MGU-H к MGU-K

В этой презентации силовая установка Ferrari 059/3 предстаёт только в виде анимации, но можно убедиться, что она в общих чертах повторяет агрегаты Мерседеса и Рено. В том числе и в части двойной рекуперации. Инженеры Ferrari тут выступают вместе со специалистами Shell. Они не раз повторяют: новые двигатели не только должны приблизиться к гражданским по аппетиту, но и по надёжности, и по долговечности. Хоть на шаг. Ведь по новому регламенту одному гонщику за сезон будет разрешено использовать лишь пять моторов вместо восьми ранее

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.

Опыты Audi c электрическим приводом компрессора.

Схема системы electric biturbo. Нетрудно догадаться, что за принудительное дыхание в первые секунды разгона в опытном движке отвечает турбина, приводимая в действие мощным электромотором. Насколько именно мощным? Секрет. Установлен этот электрокомпрессор последовательно с обычным турбонаддувом, причём уже после него и радиатора промежуточного охлаждения воздуха

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.

www.drive2.ru

Умопомрачительные данные и характеристики болидов Формулы-1… — DRIVE2

Для многих не секрет, что болиды Формулы-1 являются наиболее совершеными в мире автоспорта. Сам я являюсь поклонником этого спорта.Цель этой записи — дать общее представление и описать различные конструкции, технологии, цены и детали используемые в болидах Формулы-1…

ф-1

Итак:

Разгон с места до 100км/ч 1.7 сек.

Разгон с места до 200км/ч 3.8 сек.

Разгон с места до 300км/ч 8.6 сек.

Максимальная скорость около 340 км/ч

Торможение со 100км/ч 1.4 сек и 17 метров дистанции.

Торможение с 200 км/ч 2.9 сек и 55 метров дистанции.

Торможение с 300 км/ч 4 сек

Перегрузка пилота при торможении около 5G.

Прижимная сила равная весу болида достигается на скорости около 180 км/ч.

Максимальная прижимная сила (настройка максимум) при 300+ км/ч около 3000 кг.

Расход топлива в режиме соревнований около 75 л/100км

Стоимость каждого пройденного километра около 500$

Главной особенностью болида Формулы-1 один несомненно является наличие огромной прижимной силы. Именно она позволяет проходить повороты на скоростях, недостижимых любым другим спортивным автомобилям. Здесь есть один интересный момент: многие повороты пилотам просто необходимо проходить на очень высокой скорости, когда прижимная сила позволяет держать болид на трассе, если же скорость сбросить то можно вылететь с трассы так как прижимная сила будет недостаточна!

Прижимную силу создает набор аэродинамических элементов таких как: заднее антикрыло, переднее антикрыло, диффузор, итд. Переднее антикрыло, состоит из углеродного волокна и создает прижимную силу до 25% от всего болида формулы один. Ориентировочная стоимость одной штуки 19000$

перед

Заднее антикрыло при собственном весе около 7 кг создает до 1000кг прижимной силы на высокой скорости, это около 35% всей прижимной силы болида F1. Изготовлено из карбона, стоимость каждого около 20000$

зад…

Двигатель…В разные времена на болидах формулы-1 использовался различный объем двигателя, присутствовал и отсутствовал наддув, ограничения по оборотам и масса других ограничений, объединяло их лишь одно, огромная мощность до 1500 л/с на больших оборотах, до 22500 об/мин. В последнее время регламент поддерживает, путем различных ограничений, максимальную мощность около 850 л.с и обороты порядка 19500 об/мин Стоимость таких моторов около 600000 $

двиглоооо…

поршенёк

Выхлопная система…Каждой команде формулы один необходим некоторый запас различных коллекторов выпускной системы для перенастройки двигателя под различные трассы. Стоимость одного комплекта около 26000 $

выпуск

на моторе

Радиаторы:Радиаторы болида выполнены из алюминия стоимость комплекта до 11000$

Трансмиссия…Коробка передач болида Формулы-1 самым непосредственным образом соединена со сцеплением, выполненым из карбона. Сцепления выпускают две компании, AP racing и Sachs, которые создают их таким образом, что они могут выдерживать температуры близкие к 500 градусам. Сцепления являются электрогидравлическими элементами и имеют вес от 1.5кг. Каждое переключение скорости выполняется за 20-40 милисекуд и регулируется компьютером. Пилоты болидов не пользуются сцеплением вручную, теряя тем самым время и позволяя двигателю совершать холостые обороты(как это в обычных машинах, без автоматической кообки передач), а просто нажимают рычажок за рулем, для перехода к следующей скорости, сам же процесс полностью лежит на компьютере. Коробки передач создаются так, чтобы механики могли легко менять настройки. Так полная перестройка передаточных чисел коробки передач занимает около 40 минут в боксах.

Стоимость одной семискоростной полуавтоматической коробки передач свыше 130 000$. Рассчитана на пробег 6000 км.

КПП

Шины и диски…

Диски весят около 4 килограмм и сделаны из магниевого сплава, каждый стоит около 10000 $Дорожный размер передних шин: 245/55R13;Диаметр передних: 655 мм;Ширина передних: 325 мм;Дорожный размер задних шин: 325/45R13;Диаметр задних: 655 мм;Ширина задних: 375 мм;Рабочая температура около 130 градусов

Стоимость одной шины около 800$

На сезон нужно 720 штук.

диск

резя

Тормоза…

Диски тормозов уже многие годы изготовляют из углеродного волокна, на производство одного диска может затрачиваться до 5 месяцев.

Стоимость всего узла (суппорт, диск, колодки) около 6000 $

Температурный режим до 1000 цельсия

тормозилки…

Рычаги передней подвески:Изготовлены из титана и углепластика. Стоимость около 100 000$.

Рычаги задней подвески:Изготавливаются из титана и углепластика, каждый комплект стоит 120 000$

ходвка

Монокок …Монокок — это основа болида F1, на которую крепятся все его части и детали. При сотрясениях, при авариях он должен обеспечить пилоту полную безопасность, но в то же время весить приблизительно 35кг. Как и большинство частей болида F1 монокок сделан из карбона и как и большинство деталей стоит недешево 115000$

Сиденье пилота: Выполняется по индивидуальным меркам гонщика из углеволокна. В случаи аварии может быть удалено из кокпита вместе с пилотом. цена 2000$

Ну и на сладкое…

Руль!

руль

Руль болида формулы один совмещает в себе приборную панель (дисплей по центру), органы управления, также позволяет изменять многие настройки болида прямо по ходу движения. Выполнен из углеродного волокна, для каждого пилота индивидуально по анатомическому строению. Стоимость около 40000$-100000$

кнопки

Раскладка всех кнопочек, рычажков и переключателей съемного рулевого "колеса" современного болида Формулы-11. Управление составом топливовоздушной смеси2. Регулятор ограничитель максимальных оборотов3. Назначение неизвестно4. Колёсико выбора комплексных общих настроек силового агрегата5. Активация системы KERS6. Кнопка радиостанции7. Многофункциональный информационный дисплей и клавиши для изменения его параметров8. Лимитатор9. Изменение угла переднего антикрыла в большом диапазоне (используется непосредственно в гонке при совершении маневров)10. Колёсико плавного изменения угла переднего антикрыла (плавное увеличение прижимной силы для компенсации износа шин)11–13. Управление дифференциалом: установка «преднатяга», изменение степени блокировки на торможении и под тягой14. Переключатель режимов цифрового контроллера15. «Горячие» программируемые клавиши, на которые можно вывести две запрограммированные функции (у Петрова одна из них отвечает за режим, в котором двигатель делает более длительную перегазовку при переключении вниз на входе в поворот, чтобы сделать смену передач более плавной и избежать срыва в занос под тягой)16. Лепестки переключения роботизированной коробки передач17. Лепестки сцепления (используются или синхронно, или в разных комбинациях, в зависимости от текущей программы). Например, при старте сначала отпускается один лепесток, а второй, выжатый наполовину, — только спустя секунду. Всё это, по-видимому, как-то хитро управляет проскальзыванием сцепления и блокировкой дифференциала. При этом от гонщика требуется держать дроссель открытым ровно на 75%. Малейший перебор — начнётся пробуксовка, недобор — двигатель заглохнет. И только со второй передачи можно открывать полный газ. До запрещения лонч-контроля пилотам было, похоже, проще управлять болидом.

))

Материалы взяты с сайта Разгон до 100

www.drive2.ru

какой мотор самый мощный в истории Формулы 1 — DRIVE2

Не так давно написал коротенький материал в Блог сообщества «Formula 1 Club», материал по-своему любопытный и возможно будет интересен не только фанатам первой Формулы. Тогда на основном сайте Drive.ru вышла статья Петровского об отделении BMW M Gmbh в числе прочего в ней упоминалось о формульном двигателе BMW M12/13/1 — который многие считают мощнейшим за всю историю Формулы 1. Мало кто это знает — но именно в 1986-м году выступали самые мощные в истории автомобили в и гонках "первой формулы", и на трассах мирового чемпионата по ралли. Невероятный сезон, который подарил нам кучу рекордов, сумасшедшие скорости, невиданную удаль пилотов — которые демонстрировали настоящее мастерство в укрощении строптивых автомобильных монстров. К сожалению этот же сезон принес и немало трагедий — из-за которых эре необузданной мощи в итоге пришел закономерный конец.

Итак, чем был примечателен 1986-й год в истории Формулы-1:

1) В формуле-1 выступали самые мощные автомобили за всю историю этих гонок, по разным источникам мощность 1,5-литровых турбомоторов в квалификационных версиях доходила до 1500 л.с!

Какой двигатель был самым мощным в истории Ф1 — вопрос на который мне не удалось найти на 100% однозначного ответа. Но то, что Кубок конструкторов в том году был с легкостью выигран на Вильямсах с двигателем Honda RA 166 E (на фото) — факт очевидный: 9 побед в 16-ти гонках, 1,5-кратный перевес в очках от второй команды (МакЛарен-Порше)

Как-то читал статью нашего мэтра Льва Шугурова — обзор чемпионата Ф1'1986, он с точки зрения современника писал, что мотор Honda RA 166E в квалификационной версии выдавал до 1290 л.с.А вот Александр Кабановский в материале на f1news.ru о финальном Гран-при Австралии упоминает, что Вильямсы "взревели 1500-сильными моторами".

Квалификации в 1986-м чаще всего выигрывались с мотором Renault EF15B (8 поулов), хотя возможно в этом главная заслуга первого пилота Лотоса — Сенны

В английской Википедии пишут, что вроде БМВ-шный мотор был самым мощным и развивал чуть больше 1350 л.с., хотя в самой статье про движок фигурирует цифра 1300 л.с., в статье Петровского можно прочитать, что инженеры BMW говорят даже о 1400 л.с. На одном из форумов утверждают, что такую мощность каким-то образом замерили на Гран-при Италии'1986, но ссылок на источники об этом замере нет. Косвенно факт того, что именно движки BMW были мощнейшими доказывает тот факт, что на самой скоростной трассе чемпионата 1986 в Монце доминировали болиды разных команд именно с баварскими силовыми агрегатами.

BMW M12/13/1 — возможно именно этот двигатель был самым мощным в истории, но почему-то все ссылки, где утверждается это (включая Википедию) ведут на сайты или форумы с характерными буквосочетаниями: bmw, mpower и т.п.

На данном видео можно посмотреть onboard с камеры, установленной в машине Джона Дамфриса, напарника Сенны по команде Лотос-Рено, трасса Аделаида (городская в Австралии).Почувствуйте дух времени: звук, ручная КПП, управляемость…

2) В борьбе за титул в 1986-м впервые сформировалась ставшая затем легендарной "Большая четверка", на фото слева-направо: Сенна, Прост, Мэнселл, Пике, позже западные журналисты станут называть их «Одиннадцать чемпионов мира».

Сенна, Прост, Мэнселл, Пике — 11 титулов на четверых и всегда бескомпромиссная борьба на трассе в период когда были самые мощные авто в истории Ф1 (при этом крайне тяжело управляемые)

С 1986 по 1991 в реальной борьбе за титул участвовали только эти гонщики борясь между собой.Из 96 этапов они выиграли 83 (Сенна — 31, Прост — 23, Мэнселл — 19, Пике — 10), оставляя всем остальным возможность засветиться только на считанных этапах (из 13-ти Гран-при, которые не выиграли члены квартета — 6 оказались на счету Бергера — наиболее удачливого "среди остальных" в тот период).И только в 1992 году четверка вынужденно распалась (Пике ушел, Прост пропустил сезон). Все это пришлось как раз на тот год, когда Формулу-1 впервые начали регулярно показывать на российском ТВ и так получилось, что многие до сих пор не знают об эпохальной битве этого квартета пилотов экстра-класса в течении шести сезонов . Да и о последующих сезонах 1992-1993 сейчас мало кто помнит и только с 1994-го очевидцев событий набирается более-менее значимое количество, и ничего удивительного в этом нет, в начале 1990-х до большого автоспорта как-то не особо было + неудобное время трансляций + комментаторы в 1992/1993 оставляли желать лучшего. Но подробнее об этом лучше в другом посте.

Сенна (№12) в 1986-м выиграл больше всего квалификаций — 8, а Мэнселл (№5) больше всего гонок — 5. На фото финиш Гран-при Испании: Мэнселл обгоняет Сенну на финишной прямой, но в момент пересечения зачетной линии нос болида Сенны все-таки оказывается впереди — с разрывом в 0,014 секунды!

3) Впервые один из этапов прошел в социалистической стране — Венгрии! Тем, кто не жил в то время возможно сложно будет понять всю соль этого пункта, но для фанатов автоспорта в СССР это был грандиозный прорыв в мир большого автоспорта. Теперь на "королевские гонки" многие могли посмотреть и живьем (хотя даже в соцстрану выехать было весьма непросто во времена "совка"). Помимо прочего именно с Гран-при Венгрии начались трансляции гонок Формулы-1 в СССР — в то время это казалось фантастикой. Правда из всего сезона показывали только венгерскую гонку на "втором канале", да и её в урезанном до 45 минут виде, но тогда и это было нечто).Детали гонок 1988 и 1989 годов помню даже сейчас, особенно как переживал за бойца Мэнселла (болел за него в то время), его сход в 1988-м и феноменальную победу в 1989-м…

P.S. Ну а лично для меня 1986 год примечателен тем, что именно тогда я начал интересоваться автолитературой — началось все со знакомством с ворохом журналов «За рулем» и «Наука и жизнь» — которые впервые попались мне на глаза, причем интерес к автомобилям вообще и автоспорту в частности появился одновременно и неотрывно одно от другого, благодарен судьбе, что именно так и произошло. С тех пор и поныне для меня: автомобили и автоспорт — это неразрывные темы, которые не могут существовать по отдельности. Надеюсь сейчас мне удаётся вносить свою скромную лепту в изменение не совсем верного понимания роли автоспорта в развитии общей автомобильной культуры))

Вторая часть рассказа о сезоне 1986 — здесь.

www.drive2.ru