Двигатели Формулы-1

редактировать
История двигателей Формулы-1

С момента создания в 1947 году Формула-1 использовал различные двигатели правила. «Формулы», ограничивающие объем двигателя, регулярно использовались в гонках Гран-при после Первой мировой войны. Формулы двигателей разделены по эпохам.

Содержание

  • 1 Эксплуатация
  • 2 Короткоходный двигатель
  • 3 История
    • 3.1 1947–1953
    • 3.2 1954–1960
    • 3,3 1961–1965
    • 3.4 1966–1986
    • 3,5 1987–1988
    • 3,6 1989–1994
    • 3,7 1995–2005
    • 3,8 2006–2013
    • 3,9 2014–2021
    • 3,10 2022 и далее
    • 3.11 Развитие технических характеристик двигателя
    • 3.12 Текущие технические характеристики двигателя
      • 3.12.1 Сгорание, конструкция, работа, мощность, топливо и смазка
        • 3.12.1.1 Принудительная индукция и двухконтурный двигатель
        • 3.12.1.2 Системы ERS
  • 4 Записи
    • 4.1 Победы в Гран-при чемпионата мира по производителю двигателей
    • 4.2 Наибольшее количество побед в сезоне
      • 4.2.1 По количеству
      • 4.2.2 По процентному соотношению
    • 4.3 Наибольшее количество побед подряд
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Эксплуатация

Формула-1 в настоящее время использует 1,6-литровый четырехтактный турбонаддув 90 градусов V6 распределительный вал с двумя верхними головками ( DOHC) поршневые двигатели. Они были представлены в 2014 году и претерпевали изменения за прошедшие сезоны.

Мощность двигателя Формулы-1 вырабатывается 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 с 1967 Cosworth DFV, 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 еще 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 скорость нарастания (прогрессивную скорость), что позволило им иметь чрезвычайно высокую жесткость пружины при больших ходах клапана без особого труда. увеличивая требования к мощности привода при меньших ходах, тем самым снижая общие потери мощности. С 1990-х годов все производители двигателей Формулы-1 использовали пневматические пружины клапана с сжатым воздухом, позволяющие двигателям развивать скорость более 20 000 об / мин.

Короткоходный двигатель

В автомобилях Формулы-1 используется короткий такт двигателей. 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. Короткий ход означает, что для достижения рабочего объема 1,6 л требуется относительно большой диаметр цилиндра. Это приводит к менее эффективному такту сгорания, особенно при более низких оборотах.

В дополнение к использованию пружин пневматических клапанов, высокая мощность двигателя Формулы-1 стала возможной благодаря достижениям в металлургия и конструкция, позволяющая более легким поршням и шатунам выдерживать ускорения, необходимые для достижения таких высоких скоростей. Усовершенствованная конструкция также позволяет более узкие концы шатунов и коренные подшипники. Это обеспечивает более высокую скорость вращения 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 в цикле: 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, что примерно в 10 000 раз стандартной силы тяжести (10 000 g).

Этот двигатель Alfa Romeo 159 с наддувом рядный 8 мог производить до 425 л.с. (317 кВт). Ferrari V12 1,5 л с наддувом Двигатель F1

История

Двигатели Формулы-1 на протяжении многих лет проходили через множество нормативов, производителей и конфигураций. Этот класс был создан в 1947 году после Второй мировой войны как Grand Prix Racing с ограничениями по объему двигателя.

.

1947–1953

В эту эпоху использовались довоенные voiturette правила двигателя, с 4.5 Атмосферные двигатели объемом 1,5 л и наддувом. Indianapolis 500 (который был этапом World Drivers 'Championship с 1950 года) использовал довоенные правила Гран-при, с атмосферными двигателями объемом 4,5 л и наддувом объемом 3,0 л. 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 пилотов проводился в соответствии с правилами Формулы 2, но существующие правила Формулы-1 оставались в силе, и ряд гонок Формулы-1 все еще проводился в этих лет.

2,5-литровый V8 в Lancia-Ferrari D50 (1955-1956)

1954–1960

Объем двигателя без наддува был уменьшен до 2,5 л, а автомобили с наддувом - до 750 куб. Ни один конструктор не построил двигатель с наддувом к чемпионату мира. Индианаполис 500 продолжал использовать старые довоенные правила. Диапазон мощности был до 290 л.с. (216 кВт).

1961–1965

Porsche 804 имел вентилятор для охлаждения 8-цилиндрового двигателя с воздушным охлаждением

Представленный в 1961 году на фоне некоторой критики, новый двигатель с уменьшенным объемом двигателя 1,5 л. взял под свой контроль F1, так же как каждая команда и производитель перешли с передних на среднемоторные машины. Хотя изначально они были недостаточно мощными, через пять лет средняя мощность увеличилась почти на 50%, а время круга стало лучше, чем в 1960 году. Для международных гонок Formula была сохранена старая формула объемом 2,5 литра, но она не достигла большого успеха до появления. из 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).

A 1968 года British Racing Motors H16, 64-клапанный, двигатель Formula One

1966–1986

A Cosworth DFV 3-литровый двигатель V8 Formula One Renault 1,5-литровый турбо двигатель

В 1966 году, когда появились спортивные автомобили, способные обогнать автомобили Формулы 1 благодаря гораздо более крупным и мощным двигателям, FIA увеличила объем двигателя до 3,0 л атмосферных и 1,5 л сжатых двигателей. Хотя некоторые производители требовали двигателей большего размера, переход не был гладким, и 1966 год стал переходным годом, когда несколько новичков использовали 2,0-литровые версии двигателей BRM и Coventry-Climax V8. Появление серийного производства Cosworth DFV в 1967 году позволило небольшим производителям присоединиться к серии с шасси, разработанным собственными силами. Компрессионные устройства были разрешены впервые с 1960 года, но только в 1977 году компания фактически имела финансирование и заинтересованность в их создании, когда Renault представила свой новый Gordini V6 Turbo на Гран-при Великобритании. в Сильверстоуне в том 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 Ferrari представила свой совершенно новый двигатель с турбонаддувом в 1981 году. После этих разработок владелец Brabham Берни Экклстоун сумел заставить BMW с 1982 года производить турбированные двигатели inline-4. А в 1983 году Alfa Romeo изготовила двигатель V8 с турбонаддувом, и в том же году и в последующие годы Honda, Porsche (под маркой TAG ), Ford- Cosworth и другие небольшие компании производили двигатели с турбонаддувом, в основном V6 с двойным турбонаддувом. 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 на автомобилях Benetton, достигающих около 1350 л.с. (1010 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 для обеспечения надежности 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 гонке, в квалификации до 1350 л.с. (1010 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

Турбо-доминирование, принудительная индукция была разрешена в течение двух сезонов до ее возможного запрета. Правила FIA ограничивали давление наддува до 4 бар в квалификации 1987 года для 1,5 л турбо; и позволил использовать формулу на 3,5 л больше. В эти сезоны по-прежнему преобладали двигатели с турбонаддувом. Honda RA167E V6 поставляла Нельсон Пике, выигравший сезон Формулы-1 1987 года на Williams. победа в чемпионате конструкторов, затем TAG - Porsche P01 V6 в McLaren, затем снова Honda с предыдущим RA166E для Lotus, затем Ferrari ' s собственный 033D V6.

1988 г. Honda RA168E двигатель V6 с турбонаддувом

Остальная часть сети была оснащена турбированным двигателем Ford GBA V6 в модели Benetton, с единственным атмосферный двигатель - производный от DFV Ford Cosworth DFZ 3,5 л V8 мощностью 575 л.с. (429 кВт) в моделях Tyrrell, Lola, AGS, March и Колони. Рядная четверка BMW M12 / 13 была обнаружена в Brabhams BT55, наклоненная почти горизонтально, а в вертикальном положении под маркой Megatron в Arrows и Ligier, производившие 900 л.с. (670 кВт) при 3,8 бар в гонке. Zakspeed строил свой собственный рядный четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом, Alfa Romeo был на высоте Ligiers с рядной четверкой, но сделка сорвалась после того, как было проведено первоначальное тестирование. Альфа 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 с ограничением до 2,5 бар и Honda с ее турбированным двигателем V6 RA168E мощностью 640 л.с. (477 кВт) при 12500 об / мин в квалификации, на этот раз с Пилоты McLaren Айртон Сенна и Ален Прост выиграли все Гран-при, кроме одного, выигранного Ferrari с его 033E V6 мощностью около 650 л.с. (485 кВт) при 12 800 об / мин в квалификации. Сразу за ним Ford представил свой DFR 3,5 л V8 мощностью 620 л.с. (462 кВт) при 11000 об / мин для Benetton, а 640 л.с. (477 кВт) Megatron BMW M12 / 13 по-прежнему двигал Arrows впереди Lotus-Honda. Джадд представил свой 600-сильный (447 кВт) 3,5-литровый V8 для March, Williams и Ligier, а остальная часть энергосистемы в основном использовала Ford Cosworth DFZ предыдущего года с мощностью 590 л.с. (440 кВт), за исключением Zakspeed с их собственный двигатель мощностью 640 л.с. (477 кВт) и 700 л.с. (522 кВт) Alfa-Romeo V8 с турбонаддувом для Osella.

1989–1994

1990 Renault двигатель RS2 V10

Турбокомпрессоры были запрещены в сезоне Формулы-1 1989 года, оставив только безнаддувный 3,5 л. формула. Honda по-прежнему доминировала со своим RA109E 72 ° V10, выдававшим 675 л.с. (503 кВт) при 13000 об / мин на автомобилях McLaren, что позволило Просту выиграть чемпионат перед своим товарищем по команде Сенной. Позади был Renault RS01 Williams с двигателем 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, выдавшего 620 л.с. (462 кВт) при 10750 об / мин, за исключением нескольких автомобилей Judd CV V8 в Lotus, Brabham и EuroBrun, и два чудака: 620 л.с. (460 кВт) Lamborghini 3512 80 ° V12, приводящий в действие 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.

Двигатель W12 3.5 Формулы-1 1990 года от автомобиля Life F1

В сезоне Формулы-1 1990 года снова доминировала Honda в McLarens с 690 л.с. (515 кВт) при 13000 об / мин RA100E с двигателем Айртона Сенны и Герхарда Бергера опережает 680 л.с. (507 кВт) при 12750 об / мин Ferrari Tipo 036 Алена Проста и Найджела Мэнселла. 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. Исключение составляли Lamborghini 3512 в Lola и Lotus и новый Judd EV 76 ° V8, выдававший 640 л.с. (477 кВт) при 12500 об / мин в автомобилях Leyton House и Brabham. Двумя новыми претендентами были Life, построивший для себя F35 W12 с тремя рядами цилиндров по 60 °, и Subaru, давший Coloni 1235 Flat-12. от Motori Moderni

1991 Honda RA121E с двигателем V12

Honda по-прежнему лидировала в сезоне Формулы-1 1991 в McLaren Сенны с мощностью 710 л.с. (529 кВт) при 13000 об / мин 60 ° V12 RA121E, сразу опережая Renault RS3 с двигателем Williams, развивающий 700 л.с. (520 кВт) при 12500 об / мин. Ferrari отстала со своим Tipo 037, новым 65-градусным двигателем V12, выдающим 710 л.с. (529 кВт) при 13 800 об / мин, также приводящим в действие Minardi, опережая Ford HBA4 / 5/6 на автомобилях Benetton и Jordan. Позади Tyrrell использовал предыдущую Honda RA109E, Джадд представил свой новый GV с Dallara, оставив предыдущий электромобиль Lotus, Yamaha передала свой 660 л.с. (492 кВт) OX99 70 ° V12 компании Brabham, двигатели Lamborghini были используется Моденой и Лижье. Ilmor представил свой LH10, ​​двигатель V10 мощностью 680 л.с. (507 кВт) при 13000 об / мин, который в конечном итоге превратился в Mercedes с Leyton House и Porsche с немного успешным 3512 V12. to Footwork Arrows ; остальная часть поля была оснащена двигателем Ford DFR.

В 1992 году двигатели Renault стали доминирующими, особенно после ухода из спорта Honda в конце 1992 года. Renault выиграла три последних чемпионата мира в эпоху формулы 3,5 л вместе с Williams.

К концу сезона 1994 года Ferrari 043 выдавал 820 л.с. (611 кВт) при 15 800 об / мин.

1995–2005

Этот 3,0-литровый двигатель V12 F1 от Ferrari (1995 г.) производил 700 л.с. (522 кВт) при 17000 об / мин. 2004 Ferrari модель 054 V10 двигатель Ferrari F2004

В эту эпоху использовалась формула 3,0 л с диапазоном мощности от 650 л.с. ( 485 кВт) и 965 л.с. (720 кВт). Renault был первым доминирующим поставщиком двигателей с 1995 по 1997 год, выиграв первые три чемпионата мира с Williams и Benetton в то время. С 1998 по 2000 год именно сила Mercedes позволила Мика Хаккинену выиграть два чемпионата мира. 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 полной мощности. 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 решительно пошла вперед с разработкой двигателя. P81, использовавшийся в сезоне 2001 года, мог развивать 17 810 об / мин. 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 в 19 050 оборотов в минуту на завершающей стадии своего развития. Кроме того, это был первый двигатель эпохи 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, преодолевал отметку в 900 л.с. (670 кВт) 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 3,0 л V10 разрешалось использовать не более 5 клапанов на цилиндр. Кроме того, FIA ввела новые правила, ограничивающие каждый автомобиль 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). Renault, Toyota и Ferrari имели около 900 л.с. (670 кВт). У BMW было около 950 л.с. (710 кВт). У Honda было около 965 л.с. (720 кВт).

2006–2013

В 2006 году двигатели должны были быть 90 ° V8 максимальной мощностью 2,4 литра с круглым двигателем. Максимальный диаметр цилиндра 98 мм (3,9 дюйма), что подразумевает ход поршня 39,8 мм (1,57 дюйма) при максимальном диаметре отверстия. Двигатели должны иметь два впускных и два выпускных клапана на цилиндр, быть безнаддувными и иметь минимальный вес 95 кг (209 фунтов). Двигатели предыдущего года с ограничителем оборотов были разрешены в 2006 и 2007 годах для команд, которые не смогли приобрести двигатель V8, с Scuderia Toro Rosso, использующим Cosworth V10, после того, как Red Bull захватила прежний Команда Minardi не включала новые двигатели. В сезоне 2006 года были зафиксированы самые высокие ограничения числа оборотов в истории Формулы-1; до того, как в 2007 году для всех участников был введен обязательный ограничитель оборотов на 19 000 об / мин. Cosworth смог достичь 20 000 об / мин со своим V8. 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, с изменяемой геометрией впуск и выхлопные системы, и изменение фаз газораспределения было запрещено. В каждом цилиндре может быть только одна топливная форсунка и одна свеча искрового зажигания. Отдельные пусковые устройства использовались для запуска двигателей в шахтах и ​​на сетке. Картер и блок цилиндров должны были быть из литых или кованных алюминиевых сплавов. Коленчатый вал и распределительные валы должны были быть изготовлены из сплава железа, поршни - из алюминиевого сплава, а клапаны - из сплавов на основе железа, никеля, кобальта или <365.>титан. Эти ограничения были введены для снижения затрат на разработку двигателей.

Уменьшение мощности было разработано для снижения мощности примерно на 20% по сравнению с трехлитровыми двигателями, чтобы снизить увеличивающуюся скорость автомобилей Формулы-1.. Несмотря на это, во многих случаях характеристики автомобиля улучшились. В 2006 году Toyota F1 объявила о выходе своего нового двигателя RVX-06 примерно 740 л.с. (552 кВт) при 18 000 об / мин, но реальные цифры, конечно, получить трудно.

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, которому требуется дополнительный двигатель, 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 изменения конструкции, направленные на повышение надежности двигателя, могут быть выполнены с разрешения FIA. Это привело к тому, что некоторые производители двигателей, особенно Ferrari и Mercedes, воспользовались этой возможностью, 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. Команда была приобретена. Автор 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 установленным Williams, использовали этот двигатель. В этом сезоне также были сняты двигатели BMW и Toyota, поскольку автомобильные компании вышли из Формулы-1 из-за спада .

В 2009 году конструкторам разрешили использовать системы рекуперации кинетической энергии (KERS), также называемые рекуперативными тормозами. Энергия может храниться либо в виде механической энергии (как в маховике), либо 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 все еще 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 штатную мощность 700–800 л.с.

2014–2021 гг.

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

Новая формула позволяет использовать двигатели с турбонаддувом, которые последний раз появлялись в 1988. Их эффективность улучшена за счет турбо-компаундирования за счет рекуперации энергии из выхлопных газов. Первоначальное предложение по четырехцилиндровым двигателям 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, тогда как для рядного 4-го двигателя потребовалась бы 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 на круг. KERS был переименован в Motor Generator Unit – Kinetic (MGU-K). Системы рекуперации тепловой энергии также были разрешены под названием Motor Generator Unit – Heat (MGU-H)

Сезон 2015 г. стал улучшением по сравнению с 2014 г., добавив примерно 30–50 л.с. (20 –40 кВт) для большинства двигателей, самый мощный двигатель Mercedes - 870 л.с. (649 кВт).

Из предыдущих производителей только Mercedes, Ferrari и Renault производили двигатели по новой формуле в 2014 году, тогда как Cosworth прекратила 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 списка поставщиков силовых агрегатов в конце 2021.

2022 и далее

В 2017 году FIA начала переговоры с существующими конструкторами и потенциальными новыми производителями по поводу двигателей следующего поколения. с прогнозируемой датой введения 2021, но отложенной до 2022. 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). Мотор-генератор - Кинетический (MGU-K) будет более мощным, с большим упором на развертывание драйверов и более гибким введением для тактического использования. Предложение также призывало к введению стандартизованных 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, обеспечивая мощность на заднюю ось, отражая система, разработанная Porsche для спортивного автомобиля 919 Hybrid.

Развитие технических характеристик двигателя

ГодыЭксплуатация. ПринципМаксимальный рабочий объемОбороты. пределКонфигурацияТопливо
Естественно. с наддувомПринудительная. индукцияСпиртБензин
2014–20214-тактный поршень1,6 л15000 об / мин90 ° V6 + MGU5.75%Высокооктановый неэтилированный
2009–2013 гг.2,4 лЗапрещено18000 об / мин90 ° V8 + KERS
200819000 об / мин90 ° V8
2007Запрещено
2006Неограниченный
2000–20053,0 лV10
1995–1999До 12. баллонов
1992–19943,5 л
1989–1991Без ограничений
19881,5 л, 2,5 барБез ограничений
19871,5 л, 4 бара
1986Запрещено1,5 л
1981 –19853,0 л
1966–1980Не указано
1963–19651,5 л. (1,3 л мин.)ЗапрещеноНасос
1961–1962Без ограничений
1958–19602,5 л0,75 л
1954– 1957Без ограничений
1947–19534,5 л1,5 л

Примечание :

Текущие технические характеристики двигателя

Горение, конструкция, эксплуатация, мощность, топливо и смазка

  • Производители : Mercedes-Benz, Renault, Ferrari и Honda
  • Тип : гибридный двигатель с промежуточным охлаждением
  • Такт сгорания двигателя : Четырехтактный поршневой цикл Отто
  • Конфигурация : V6 одиночный гибридный турбокомпрессор двигатель
  • V- угол : угол цилиндра 90 °
  • Рабочий объем : 1,6 л (98 куб. Дюймов )
  • Диаметр отверстия : максимум 80 мм (3,15 in )
  • Ход : 53 мм (2,09 in )
  • Клапанный : DOHC, 24-клапанный (четыре клапана на цилиндр)
  • Топливо : неэтилированный бензин с октановым числом 98–102 + биотопливо 5,75%
  • Подача топлива : Прямой впрыск бензина
  • Давление впрыска топлива : 500 бар (7,252 psi ; 493 атм ; 375 031 торр ; 50 000 кПа ; 14,765 дюйм рт. Ст. )
  • Расход ограничителя массового расхода топлива : 100 kg /h (220 фунт / ч) (-40%)
  • Диапазон экономии топлива в милях : 6 миль на галлонUS (39,20 л / 100 км )
  • аспирация : одинарный- с турбонаддувом
  • Выходная мощность : 875–1000 + 160 л.с. (652–746 + 119 кВт ) при 15000 об / мин
  • Крутящий момент : прибл. 400–500 Н⋅м (295–369 фут⋅ фунт )
  • Смазка : Сухой картер
  • Максимальные обороты : 15000 об / мин
  • Управление двигателем : McLaren TAG-320
  • Макс.скорость : 370 км / ч (230 миль / ч ) (Монца, Баку и Мексика); 340 км / ч (211 миль / ч ) нормально гусеницы
  • Охлаждение : одиночный механический водяной насос, питающий систему охлаждения с одной передней стороны
  • Зажигание : высокоэнергетический индукционный
  • Запрещенные материалы двигателя : сплавы на основе магния, композиты с металлической матрицей (MMCs), интерметаллические материалы, сплавы, содержащие более 5 мас.% платины, рутения, иридия или рения, сплавы на основе меди, содержащие более 2,75% бериллия, любые сплавы другого класса, содержащие более 0,25% бериллия, сплавы на основе вольфрама и керамика и композиты с керамической матрицей
Принудительная индукция и двухпозиционный переход
  • Поставщики турбокомпрессоров : Garrett Motion (Ferrari ), IHI Corporation (Honda ), Mercedes AMG HPP (собственный Mercedes ) и (Renault )
  • Вес турбокомпрессора : 8 кг (18 фунтов ) в зависимости от используемого корпуса турбины
  • Предел оборотов при вращении турбокомпрессора : 125000 об / мин
  • Нагнетание давлением : одноступенчатый компрессор и выхлопная турбина, общий вал
  • Давление уровня турбонаддува : неограниченное, но обычно типичное 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 дюйм рт. Ст. ) абсолютный
  • Wastegate : максимум две системы ERS с электронным или пневматическим управлением
  • MGU-K RPM : не более 50 000 об / мин
  • Мощность MGU-K : Макс. 120 кВт
  • Энергия, извлекаемая MGU-K : Макс. 2 МДж / круг
  • Энергия, выделяемая MGU-K : Макс. 4 МДж / круг
  • MGU-H RPM :>100000 об / мин
  • Энергия, рекуперированная MGU-H : Неограниченная (>2 МДж / круг)

Записи

Цифры верны на Гран-при Эйфеля 2020 года

Жирным шрифтом отмечены производители двигателей, которые принимали участие в Формуле-1 в сезоне 2020 года.

Победы в Гран-при чемпионата мира от производителя двигателей

РангДвигательПобедыПервая победаПоследняя победа
1Ferrari 239Гран-при Великобритании 1951 Гран-при Сингапура 2019
2Mercedes 197Гран-при Франции 1954 года Гран-при Эйфеля 2020
3Ford 176Гран-при Голландии 1967 года Гран-при Бразилии 2003 года
4Renault 168Гран-при Франции 1979 года Гран-при Бельгии 2014 года
5Honda 77Гран-при Мексики 1965 года При Гран-при Италии 2020
6Кульминация Ковентри 40Гран-при Аргентины 1958 Гран-при Германии 1965 года
7ТЕГ 25Гран-при Бразилии 1984 1987 Гран-при Португалии
8BMW 20Гран-при Канады 1982 года Гран-при Канады 2008 года
9BRM 18Гран-при Нидерландов 1959 года Гран-при Монако 1972 года
10Alfa Romeo 121950 British Grand Prix 1978 Italian Grand Prix
11Offenhauser 111950 Indianapolis 500 1960 Indianapolis 50 0
Maserati 1953 Italian Grand Prix 1967 South African Grand Prix
13Vanwall 91957 British Grand Prix 1958 Moroccan Grand Prix
TAG Heuer 2016 Spanish Grand Prix 2018 Mexican Grand Prix
15Repco 81966 French Grand Prix 1967 Canadian Grand Prix
16Mugen-Honda 41996 Monaco Grand Prix 1999 Italian Grand Prix
17Matra 31977 Swedish Grand Prix 1981 Canadian Grand Prix
18Porsche 11962 French Grand Prix
Weslake 1967 Belgian Grand Prix

^ *Built by Cosworth

^ **Between 1997–2005 built by Ilmor

^ ***Built by Porsche

^ ****The Indianapolis 500 was part of the World Drivers' Championship from 1950 to 1960.

^ *****Built by Renault

Most wins in a season

By number

RankManufacturerSeasonRacesWinsPercentageEngine(s)Winn ing team(s)
1Mercedes 2016 211990.5%PU106C HybridMercedes
2Renault 1995 171694.1%RS7Benetton, Williams
Mercedes 2014 1984.2%PU106A HybridMercedes
2015 1984.2%PU106B HybridMercedes
5Ford 1973 1515100%DFV Lotus, Tyrrell, McLaren
Honda 1988 1693.8%RA168EMcLaren
Ferrari 2002 1788.2%Tipo 050, Tipo 051Ferrari
2004 1883.3%Tipo 053Ferrari
Mercedes 2019 2171.4%M10 EQ Power+Mercedes
10Renault 2013 191473.7%RS27-2013Lotus, Red Bull

By percentage

RankManufacturerSeasonRacesWinsPercentageEngine(s)Winning team(s)
1Ford 1969 1111100%DFV Matra, Brabham, Lotus, McLaren
1973 1515DFV Lotus, Tyrrell, McLaren
3Renault 1995 171694.1%RS7Benetton, Williams
4Honda 1988 161593.8%RA168EMcLaren
5Ford 1968 121191.7%DFV Lotus, McLaren, Matra
6Mercedes 2016 211990.5%PU106C HybridMercedes
7Ferrari 2002 171588.2%Tipo 050, Tipo 051Ferrari
8Ferrari *1952 8787.5%Tipo 500, Tipo 375 Ferrari
9Alfa Romeo **1950 7685.7%Tipo 158, Tipo 159 Alfa Romeo
10Mercedes 2014 191684.2%PU106A HybridMercedes
2015 1916PU106B HybridMercedes

* Only Alberto Ascari raced in the 1952 Indianapolis 500 with Ferrari.. ** Alfa Romeo did not race in the 1950 Indianapolis 500.

Most consecutive wins

RankManufacturerWinsSeason(s)RacesEngine(s)Winning team(s)
1Ford 221972, 1973, 1974 1972 Austrian Grand Prix1974 South African Grand Prix DFV Lotus, Tyrrell, McLaren, Brabham
2Ford 201968, 1969, 1970 1968 British Grand Prix1970 Monaco Grand Prix DFV Lotus, Matra, McLaren, Brabham, March
3Renault 161995, 1996 1995 French Grand Prix1996 San Marino Grand Prix RS7, RS8Benetton, Williams
4Honda 111988 1988 Brazilian Grand Prix1988 Belgian Grand Prix RA168EMcLaren
5Ferrari 102002 2002 Canadian Grand Prix2002 Japanese Grand Prix Tipo 051Ferrari
Mercedes 2015, 2016 2015 Japanese Grand Prix2016 Russian Grand Prix PU106B Hybrid, PU106C HybridMercedes
2016 2016 Monaco Grand Prix2016 Singapore Grand Prix PU106C HybridMercedes
2018, 2019 2018 Brazilian Grand Prix2019 French Grand Prix M09 EQ Power+, M10 EQ Power+Mercedes
9Ford 91980, 1981 1980 Dutch Grand Prix1981 Belgian Grand Prix DFV Brabham, Williams
Renault 2013 2013 Belgian Grand Prix2013 Brazilian Grand Prix RS27-2013Red Bull

References

External links

Wikimedia Commons has media related to Formula One engine.
Последняя правка сделана 2021-05-20 11:48:00
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте