Технические характеристики Mercedes-AMG F1 W12

Пресс-служба чемпионской команды опубликовала технические характеристики Mercedes-AMG F1 W12 E Performance – машины 2021 года.

Шасси

Монокок: Монокок из углепластика и пористых композитных материалов.

Корпус: Кожух двигателя, боковые понтоны, днище, носовой обтекатель, передние и заднее крылья из углепластика.

Кокпит: Съёмное анатомическое сиденье гонщика из углепластика, шеститочечные ремни безопасности OMP, система HANS.

Структуры безопасности: капсула безопасности, интегрированная с ударопрочной конструкцией и панелями, предотвращающими сквозные повреждения, передняя структура безопасности, предписанные регламентом противоударные узлы, поглощающие энергию при боковых столкновениях, встроенная задняя структура безопасности, передние и задние элементы, препятствующие повреждениям при опрокидывании машины. Система защиты головы гонщика Halo.

Передняя подвеска: Карбоновый треугольный рычаг и толкатель, взаимодействующие с торсионными пружинами и балансирами.

Задняя подвеска: Карбоновый треугольный рычаг и тяга, взаимодействующие с торсионными пружинами и балансирами.

Колёсные диски: OZ, кованые, из магниевого сплава.

Шины: Pirelli.

Тормозная система: Карбоновые диски и накладки производства Carbone Industries, электронное управление brake-by-wire.

Тормозные суппорты: Brembo.

Рулевое управление: Реечного типа с усилителем.

Рулевое колесо: Конструкция из углепластика.

Электроника: Сертифицированные FIA стандартный электронный блок управления ECU и система электрики.

Панель приборов: McLaren Electronic Systems.

Топливная система: ATL, армированный кевларом резиновый топливный бак.

Горюче-смазочные материалы и технические жидкости: Petronas Tutela.

Трансмиссия

Коробка передач: 8-ступенчатая, с одной задней передачей, карбоновый корпус.

Управление КПП: Секвентальное, полуавтоматическое, гидравлический привод.

Сцепление: Диск из карбона.

Габариты

Длина: Более 5000 мм. Ширина: 2000 мм. Высота: 950 мм. Общий вес: 752 кг.

Силовая установка

Тип: Mercedes-AMG F1 M12 E Performance

Минимальный вес: 145 кг

Компоненты силовой установки: двигатель внутреннего сгорания (ICE), кинетический мотор-генератор (MGU-K), тепловой мотор-генератор (MGU-H), турбокомпрессор (TC), батарея (ES), управляющая электроника (CE).

Каждый гонщик получает на сезон три двигателя внутреннего сгорания, три турбокомпрессора, три MGU-H, два MGU-K, две батареи и два блока управляющей электроники.

Двигатель внутреннего сгорания

Рабочий объём: 1,6 л.

Число цилиндров: 6.

Угол развала цилиндров: 90 градусов

Число клапанов: 24

Максимальная скорость вращения коленвала: 15000 об/мин

Максимальный массовый расход топлива: 100 кг/час на оборотах, превышающих 10500 об/мин.

Топливная система: непосредственный впрыск под давлением 500 bar, один инжектор на цилиндр.

Турбонагнетатель: одноступенчатый компрессор и турбина, работающая на выхлопных газах, с приводом от единого вала.

Максимальная скорость вращения турбины: 125000 об/мин.

Система рекуперации энергии (ERS)

ERS: Интегрированная гибридная система рекуперации энергии на основе мотор-генераторов.

Накопитель энергии: Литиево-ионные батареи, минимальный вес 20 кг в соответствии с требованиями регламента.

Максимальная энергия, запасаемая батареей на одном круге: 4 МДж.

Мощность MGU-K: 120 кВт (161 л.с.).

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

Максимальное количество энергии, накапливаемое мотор-генератором MGU-K: 2 МДж за круг.

Максимальное количество энергии, выделяемое мотор-генератором MGU-K: 4 МДж за круг (33,3 сек при полной мощности).

Максимальное число оборотов теплового мотор-генератора (MGU-H): 125000 об/мин.

Максимальная мощность MGU-H: Не ограничена.

Максимальная энергия, регенерируемая MGU-H на одном круге: Не ограничена.

Максимальная энергия, выдаваемая MGU-H на одном круге: Не ограничена.

Топливо: Petronas Primax.

Смазочные материалы: Petronas Syntium.

Технические характеристики Renault R.S.18 — все новости Формулы 1 2022

Пресс-служба Renault опубликовала технические характеристики машины 2018 года.

Шасси: Монокок из углеволокна и композитных материалов, разработанный Renault Sport Formula One Team и рассчитанный на максимальные нагрузки при минимальном весе. Силовая установка Renault выполняет функцию силового элемента.

Передняя подвеска: Верхний и нижний треугольные рычаги из карбона через систему толкателей взаимодействуют с балансиром, расположенным внутри корпуса машины. Подвеска соединена с торсионной пружиной и амортизаторами в передней части монокока. Алюминиевые стойки и диски из магниевого сплава производства OZ.

Задняя подвеска: Верхний и нижний рычаги из карбона и тяга взаимодействуют с торсионными пружинами и поперечно расположенными амортизаторами, смонтированными внутри корпуса коробки передач. Алюминиевые стойки и диски из магниевого сплава производства OZ.

Трансмиссия: Восьмиступенчатая полуавтоматическая КПП с одной задней передачей и системой Quickshift, позволяющей максимально сократить время переключения передач.

Топливная система: Армированный кевларом резиновый топливный бак производства ATL

Электроника: Стандартный электронный блок управления производства MES-Microsoft

Тормозная система: Карбоновые диски и колодки. Суппорты производства Brembo S.p.A, главные цилиндры AP Racing

Кокпит: Извлекаемое сиденье гонщика анатомической формы из углеволокна, шеститочечные ремни безопасности. Рулевое колесо с подрулевыми переключателями КПП и сцепления, а также регулятором угла атаки заднего антикрыла.

Габариты и вес

Передняя колея: 1600 мм.

Задняя колея: 1550 мм.

Общая длина: 5480 мм.

Высота: 950 мм.

Ширина: 2000 мм.

Вес: 733 кг с гонщиком, камерами и балластом

Двигатель: V6 объемом 1,6-литра. Число цилидров: 6. Максимальное число оборотов в минуту: 15 000. Система прямого впрыска топлива.

Одноступенчатая турбина с неограниченным давлением наддува (обычно 5 бар).

Разрешённый расход топлива: 100 кг/ч

Разрешенное количество топлива на гонку: 105 кг.

Угол развала цилиндров: 90. Диаметр цилиндра: 80 мм. Ход поршня: 53 мм. Число клапанов на цилиндр: 4. Расположение центра коленчатого вала: 90 мм над контрольной планкой.

Система рекуперации энергии

Максимальное число оборотов в минуту мотор-генератора MGU-K: 50 000.

Максимальная мощность мотор-генератора MGU-K: 120 кВт.

Максимальное количество энергии, выделяемое мотор-генератором MGU-K: 4 МДж за круг.

Обороты мотор-генератора MGU-H: более 100 000 оборотов в минуту.

Максимальное количество энергии, запасаемой мотор-генератором MGU-H: не ограничено.

Минимальный вес силовой установки: 145 кг

Число элементов силовых установок на каждого гонщика в 2018 году: по 3 двигателя внутреннего сгорания, турбины и мотор-генератора MGU-H; по 2 мотор-генератора MGU-K, накопителя энергии и блока управляющей электроники.

Общая мощность: более 950 л.с.

Почему двигатели F1 такие мощные?

Формула-1 любит большие числа, будь то 8 миллиардов долларов, которые Liberty Media заплатила за контроль над спортом в прошлом году, 6G в поворотах или максимальная скорость в 230 миль в час. И есть дразнящий вариант, который вот-вот снова войдет в обиход F1: 1000 л.с.

Со времен лихих турбированных 1980-х годов двигатели F1 не производили такого уровня мощности — даже высокотехнологичные 3-литровые двигатели V10, которые в последний раз использовались в 2005 году. Они достигли пика около 950 л.с.

Таким образом, для гибридных силовых установок – PU – чтобы превзойти эти показатели, несмотря на наличие двигателей внутреннего сгорания объемом всего 1,6 литра, ограничение расхода топлива 100 кг/ч, ограничение гоночного топлива 105 кг и строгие ограничения на количество запасные части, которые можно использовать без штрафных санкций (таким образом вынуждая производителей идти на компромисс с производительностью ради повышения надежности), поистине замечательны.

Вот как…

В основе — 1,6-литровый двигатель внутреннего сгорания V6 (ДВС). Это то, что большинство до сих пор считают обычным гоночным двигателем: подача топлива; смешивается с воздухом (через турбокомпрессор, вращающийся со скоростью до 125 000 об/мин) и воспламеняется высокоэффективной свечой зажигания.

До сих пор все было так обычно, но теперь эти блоки ДВС невероятно продвинуты, представляя собой вершину того, что известно о давно зарекомендовавшей себя моторной технологии. Например, топливно-воздушная смесь внутри цилиндров стала более однородной, чем когда-либо, т. е. смесь топлива и воздуха стала более «полноценной», что позволяет сгорать внутри каждого цилиндра чище, эффективнее и производить больше энергии. на заданное количество топлива.

Сама процедура зажигания намного сложнее, чем все, что используется вне F1: вместо того, чтобы свеча зажигания помещалась в камеру сгорания, она размещена в отдельной камере предварительного зажигания, где искра зажигает три процента топливно-воздушная смесь. Это создает «струйку пламени», которая зажигает оставшиеся 97 процентов смеси, что приводит к более полному «сгоранию», т. е. большей мощности и большей эффективности.

При максимальных оборотах в 15 000 об/мин (намного ниже, чем пиковые 20 000 об/мин 2,4-литровых агрегатов V8, которые предшествовали гибридам), ДВС производят около 700 л. с. от общей мощности PU, хотя четыре производителя двигателей F1 — Mercedes, Ferrari, Renault и Honda тщательно следят за точными цифрами.

Остальные 300 или около того л.с. вырабатываются двумя электродвигателями, прикрепленными к ДВС и работающими в гармонии с ним.

Первый из них — так называемый МГУ-К — установка рекуперации кинетической энергии. Проще говоря, это «собирает» энергию, вырабатываемую при торможении, которая в противном случае была бы потеряна. При торможении мотор-генератор действует через маховик для выработки электроэнергии, которая затем накапливается в 20-килограммовой литий-ионной батарее, размещенной внутри ПУ. Когда MGU-K используется «наоборот» — в качестве двигателя — он может обеспечить регулируемую максимальную мощность в 120 кВт, что эквивалентно 160 л.с.

Вторая мотор-генераторная установка – МГУ-Г – преобразующая тепловую энергию в электрическую, задействуется аналогичным образом – по команде машиниста правой ногой и дросселем.

MGU-H расположен между турбиной и компрессором турбонагнетателя в верхней части двигателя V6. Когда выхлопные газы вращают турбину, они также «раскручивают» MGU-H через вал, соединяющий турбину и компрессор. Это производит электричество, которое также сохраняется в аккумуляторе. При ускорении электричество частично используется для устранения турбоямы за счет вращения компрессора в дополнение к потоку выхлопных газов по его лопастям. Энергия, которую может использовать MGU-H, не ограничена, как для MGU-K.

Работая в унисон, эти три мотора и накопитель энергии (аккумулятор) представляют собой, безусловно, самые сложные и дорогие «двигатели», когда-либо использовавшиеся в Формуле-1. Однако они также намного эффективнее, чем любые когда-либо использовавшиеся в Формуле-1. спорт. Сравнительно мощные 3,0-литровые двигатели V10 начала нулевых имели расход топлива более 190 кг/ч, так что они сжигали намного больше «сока», чтобы произвести свое ворчание.

Теперь, благодаря сложной, но искусно интегрированной гибридной технологии и дальнейшему повышению эффективности внутреннего сгорания, можно добиться еще большей производительности при чуть более чем половине расхода топлива.

Гибридный двигатель F1 мощностью 1000 л.с. — настоящий шедевр современной инженерной мысли.

Изображение: Williams Martini Racing FW41 во время тестов в Барселоне, февраль 2018 г. © Acronis.

аналитический движок Formula 1 Tech Insight technology

Инсайдерское руководство: Правила движка F1

Послушать эту статью

Формула-1 находится на переднем крае технологий двигателей, а ее новейшая силовая установка является одной из самых сложных в спорте.

На самом деле, нынешние двигатели настолько сложны, что им нужно пройти предварительную процедуру с участием ноутбуков, удаленных операций и группы умных инженеров, прежде чем их можно будет запустить в жизнь.

---

Победа в Формуле-1 зависит от тщательно продуманного плана. То же самое относится и к покеру. Посмотрите, к чему может привести ваш план игры. Нажмите здесь, чтобы начать план игры.

18+, только для новых игроков из Великобритании, минимальный депозит 10 фунтов стерлингов, подать заявку на полные условия, begambleaware. org, играть ответственно

---

Что входит в силовой агрегат F1?

Во-первых, современный двигатель F1 больше не называется так, он называется «силовой агрегат» — и это потому, что это гибрид. Он состоит из бензинового двигателя внутреннего сгорания и электродвигателей, приводимых в действие системой рекуперации энергии. (ЕРС).

Когда они были представлены в 2014 году, их критиковали за низкий уровень шума по сравнению с популярными монстрами V8 и V10 прошлого, но это одни из самых мощных и эффективных силовых агрегатов в истории Гран-при.

Макс Ферстаппен, Red Bull Racing RB16, Валттери Боттас, Mercedes F1 W11, Льюис Хэмилтон, Mercedes F1 W11, Ландо Норрис, McLaren MCL35, Алекс Албон, Red Bull Racing RB16 и остальные участники поля на старте

Фото: Стивен Ти / Motorsport Images

Сколько лошадиных сил развивает силовой агрегат F1?

Общая выходная мощность бензиновых и электрических элементов составляет около 1000 л. с., что значительно выше, чем у обычного дорожного автомобиля. Бензиновый двигатель работает со скоростью 15 000 об/мин — опять же, значительно больше, чем у дорожного автомобиля.

Все это означает, что болид Формулы-1 может разогнаться до 0–60 миль в час примерно за 2,6 секунды и развить максимальную скорость около 230 миль в час, в зависимости от силы сопротивления. Когда компания BAR (которая через Honda и Brawn GP в итоге стала Mercedes) избавилась от своей машины, насколько это было возможно, она разогналась до 246,9 миль в час на соляных равнинах Бонневилля в 2006 году.

Какой тип бензинового двигателя используется в силовой установке?

Двигатель – четырехтактный 1,6-литровый V6 с турбонаддувом. Он разработан в соответствии со строгим набором размеров и ограничений по материалам, с цилиндрами, расположенными в 90-градусная V-образная конфигурация и два впускных и выпускных клапана на цилиндр.

Турбокомпрессор работает за счет использования компрессора для наддува двигателя. Он приводится в движение потоком воздуха из выхлопной системы автомобиля через турбину, которая подключена к выпускной системе.

Для тех, кто разбирается в двигателях, степень сжатия для каждого цилиндра должна быть не выше 18, давление топлива в форсунках не более 500 бар и массовый расход топлива не более 100 кг/ч, с нормированием на меньших оборотах.

Массовый расход топлива имеет ключевое значение, потому что он в основном означает, что количество бензина, поступающего в двигатель, ограничено, что ограничивает обороты и мощность, которые могут быть произведены, и побуждает команды проектировать более эффективные двигатели.

F1 Знак топлива

Фото: Эндрю Хоун / Motorsport Images

Какое топливо требуется?

В автомобилях используется топливо, состоящее из соединений, обычно встречающихся в коммерческом топливе, без специальных химических соединений, повышающих мощность. В настоящее время как минимум 10 процентов топлива должно состоять из передового устойчивого этанола.

Сообщается, что автомобили расходуют около 135 литров топлива во время гонки, что, как говорят, на треть меньше, чем у более прожорливых старых двигателей V8.

Что делает система рекуперации энергии (ERS)?

ERS рекуперирует энергию выхлопных газов и тормозов и преобразует ее в электричество либо для непосредственного питания электродвигателей, либо для хранения в аккумуляторе для последующего использования в качестве дополнительного повышения мощности.

MGU-K (Motor Generator Unit — Kinetic) представляет собой электродвигатель, соединенный с коленчатым валом двигателя. В рекуперативном режиме он работает как генератор, замедляя автомобиль за счет «торможения двигателем» (сокращая использование обычных тормозов) и вырабатывая электричество для зарядки аккумулятора. В режиме привода он становится мотором, использующим электричество для привода колес для дополнительного ускорения.

Системе разрешено генерировать только определенное количество энергии за круг — около 33 секунд максимального увеличения мощности — но она может хранить вдвое больше, поэтому команда может действовать стратегически и экономить и использовать энергию в разное время.

MGU-H (Motor Generator Unit — Heat) более сложен и используется в сочетании с турбонаддувом, который сам работает за счет использования выхлопных газов для вращения турбины, которая создает давление в двигателе.

В качестве генератора MGU-H обеспечивает сопротивление, которое замедляет вращение турбонагнетателя, что помогает предотвратить создание слишком большого наддува при высокой мощности, и превращает эту энергию в электричество, хранящееся в аккумуляторе.

В качестве двигателя он используется для поддержания вращения турбонаддува, когда водитель не нажимает на педаль газа, уменьшая турбозадержку и выравнивая подачу мощности. Это более эффективно, чем альтернативы, работающие на топливе.

Важно отметить, что электроэнергия, вырабатываемая MGU-H, может использоваться для непосредственного питания MGU-K, таким образом, это может добавить к максимальному 33-секундному пределу, который может быть использован из накопленной энергии на каждом круге. Это означает, что чем больше электроэнергии команды могут вырабатывать с помощью MGU-H, тем дольше они могут использовать свой форсаж.

Вся система, включая различные части и вспомогательные устройства, должна весить не более 150 кг, при этом часть для хранения должна составлять от 20 до 25 кг.

МГУ-Х

Фото: Magneti Marelli

Сколько энергии генерируют электродвигатели?

Максимальная мощность, которую может производить MGU-K, составляет 120 кВт, что соответствует примерно 160 л.с. Однако, чтобы предотвратить суперстарт с электроприводом, его использование ограничено в начале гонки до тех пор, пока автомобиль не разгонится до 100 км/ч.

МГУ-К должен весить не менее 7 кг и развивать скорость вращения до 50 000 об/мин с максимальным крутящим моментом 200 Нм. MGU-H может быть на 3 кг легче и может вращаться до огромных 125 000 об/мин.

Как эта сила используется?

Сила в руках водителя и бортового компьютера. Команды разрабатывают карты двигателей, настроенные для подачи электроэнергии различными способами, и гонщикам просто нужно выбирать между ними, а все остальное делает машина.

Опасен ли электродвигатель?

ERS — это очень высоковольтный комплект. Он работает до 1000 В, поэтому может привести к очень опасному поражению электрическим током.

Для снижения риска кабели высокого напряжения окрашены в оранжевый цвет и имеют отключение напряжения при отключении. Корпус главного накопителя энергии, МГУ-Н и МГУ-К, а также все распределительные коробки высокого напряжения маркированы знаками опасности.

Система ERS может быть отключена несколькими различными способами, и для индикации ее рабочего состояния и состояния изоляции она оснащена индикаторами состояния в верхней части воздушной камеры, которые светятся зеленым, когда безопасно, и красным, когда нет.

В 2019 году, после схода с Гран-при Бахрейна, Даниэлю Риккардо сказали «выпрыгнуть из машины», не касаясь ее, после того как загорелся красный свет, и его команда Renault объявила ее «электрически небезопасной». К счастью, это случается не часто.

Как они заводят машины?

Команде необходимо прикрепить внешнее пусковое устройство к машине, чтобы запустить бензиновый двигатель в гараже, на пит-лейн и на стартовой решетке. Двигатели оснащены системами защиты от опрокидывания, предотвращающими остановку двигателя при потере управления водителем.

Механики Haas F1 на сетке

Фото: Энди Хоун / Motorsport Images

Сколько силовых установок может использовать команда за сезон?

Несколько лет назад не было никаких ограничений на использование двигателей, и команды тратили миллионы на производство специальных двигателей с «квалификационными характеристиками», которые были настроены на максимум, но могли проехать всего несколько кругов, прежде чем разогнаться до полной готовности.

Теперь для снижения затрат количество силовых агрегатов, разрешенных в сезон, ограничено, при этом каждому водителю разрешено не более…

• — три двигателя
• — три турбокомпрессора
• — три МГУ-Н
• — три МГУ-К
• — два накопителя энергии
• — две управляющие электроники
• — восемь комплектов выхлопных систем двигателя

Команды могут выходить за пределы отведенного им количества, но каждый раз, когда они это делают, они будут получать штрафы за положение на стартовой решетке, поэтому теперь силовые установки стали более надежными, чем в прошлом.

Как FIA проверяет законность силовых агрегатов?

Чтобы свести к минимуму вероятность мошенничества, электрические датчики постоянного тока от поставщиков, назначенных FIA, прикреплены к различным частям ERS, а на MGU-K установлен датчик крутящего момента.

Все автомобили оснащены одним и тем же топливным насосом высокого давления, изготовленным одним поставщиком, назначенным Всемирным советом по автоспорту FIA, а в топливном баке установлены два расходомера топлива для контроля расхода.

Для контроля работы бензинового двигателя выходной вал мощности и каждый карданный вал оснащены сертифицированной системой измерения крутящего момента, а на топливных форсунках установлены датчики давления и температуры.

Деталь двигателя Ferrari SF1000

Фото: Марк Саттон / Motorsport Images

Какое будущее?

Нынешние автомобили не будут служить вечно, потому что F1 уже строит планы на следующее поколение.