«Формула-1» готовит новый мотор с 25-го. Он будет проще, дешевле, громче и экологичнее
«Формула-1» решила отказаться от двигателей текущего поколения. Это является предпосылкой для создания совершенно новых моторов с 2025 года, но как получится на самом деле? Специалисты по двигателям раскрывают интересные подробности.
Первый шаг сделан. Согласно решению комиссии «Формулы-1» текущие спецификации силовых установок будут заморожены с 2022 года. Это означает, что у «Мерседеса», «Феррари», «Рено» и «Хонды» остается ровно год на доработку. В конце этого сезона им предстоит адаптировать свои моторы к топливу с 10% содержанием этанола в составе, которое станет обязательным с 2022 года.
В течение всего следующего сезона «ФИА» будет контролировать уровень мощности силовых установок всех производителей, чтобы решить, а нуждается ли один из них в доработке. Окно составит всего 2%, кто не уложится, тому будет дана возможность обновить мотор. Одним из решений сокращения дефицита мощности является корректировка количества используемого топлива. Однако сначала все производители должны согласиться.
Заморозить развитие моторов решили не из-за «Ред Булла», который собирается самостоятельно развивать силовую установку «Хонды». Цель состояла в том, чтобы снизить затраты на одновременную разработку моторов к новому регламенту с 25-го. Новички могли бы полностью сосредоточиться на двигателе 2025 года.
«ФИА» и «Формула-1» хотят ввести ограничения на бюджет для производителей двигателей до тех пор, пока не будет ясна новая концепция. Этому принципу должны будут подчиняться и те производители, которые планируют присоединиться к чемпионату. Чтобы защитить тех, кто уже в нем.
Проще, дешевле, эффективнее, ориентирован на будущее
В данный момент специалисты думают, как должен выглядеть этот новый двигатель. Спортивный директор «Формулы-1» Росс Браун очерчивает общие цели: «Мы должны стать CO2-нейтральными. Затраты должны снизиться. Звук должен стать лучше». Проще, дешевле, эффективнее, ориентирован на будущее – новая мантра «Формулы-1».
Представитель моторного подразделения «ФИА» Жиль Симон считает, что это выполнимые задачи: «Мы извлекаем выгоду из опыта инженеров за последние 20 лет. Обладая этими знаниями, теперь мы можем упростить многие вещи в конструкции».
Бывший кудесник «Феррари» и «Пежо» приводит пример: «Современные правила были написаны более десяти лет назад. Тогда мы все еще очень боялись, что будет дорогостоящая гонка вооружений в области электропривода. Вот почему мы устанавливаем лимиты на зарядку и высвобождение энергии. Сегодня мы бы дали больше свободы, потому что у нас больше опыта».
По словам Симона, конечная цель состоит в том, чтобы двигатель будущего работал на экологически безопасном топливе. Но этого недостаточно для регуляторов: «Мотор будущего должен потреблять меньше топлива, выделять меньше загрязняющих веществ и обладать высоким коэффициентом полезного действия».
Снизить потребление на 10%
Снижение расхода топлива двигателя внутреннего сгорания является важной технической задачей: «Мы работаем над двигателями, которые работают с максимальной экономией при полной нагрузке. Однако дорожные автомобили редко эксплуатируются при полной загрузке. Расход в основном определяется в диапазоне частичной нагрузки. Вот почему дорожные двигатели сконструированы таким образом, чтобы они были очень эффективными при частичной нагрузке. Намного сложнее сделать то же самое при полной нагрузке. Это наша работа. Мы считаем, что мы можем повысить эффективность еще на десять процентов».
Прежде всего, «Формуле-1» нужно топливо, которое меньше зависит от октанового числа. Так что хорошо, что на этот раз топливо и двигатель разрабатываются параллельно и согласовываются друг с другом. Симон говорит: «В настоящее время мы находимся в стадии исследования того, каким должен быть двигатель будущего, чтобы достичь поставленных целей. Скоро мы поделимся этой информацией со всеми производителями, а затем начнем ваять регламент вокруг нового мотора».
Уже ясно одно: двигатель внутреннего сгорания потеряет мощность, которая будет компенсироваться электродвигателями. Это требует большей эффективности со стороны аккумулятора и электродвигателей. Симон обещает: «Производители получают максимальную отдачу от батарей, которые мы используем сегодня. Батареи будущего будут немного больше, но гораздо мощнее. Они будут лучшими из доступных на рынке».
Применение однотипных деталей в двигателе внутреннего сгорания
Конкуренция должна происходить в основном на электрической стороне. Несмотря на амбициозные цели по двигателю внутреннего сгорания, затраты на его разработку должны быть низкими. Звучит как противоречие, но это не так. Планируется, что в двигателе внутреннего сгорания будет много компонентов с открытым исходным кодом, конструкцией которых производители могут обмениваться друг с другом. Другими словами, высокие технологии для всех. «Таким образом можно перестать инвестировать по 100 миллионов евро каждый год на разработку двигателя внутреннего сгорания», - говорит нам менеджер «Формулы-1».
Меньше свободы действий там - больше свободы здесь. «ФИА» рассматривает возможность отказа от жестких ограничений на передачу энергии. «Мы все еще можем установить ограничение на мощность, которую мы получаем от батарей, но пусть производители будут более свободны в определении того, как они управляют этой мощностью в пределах этого лимита. Это позволит производителям дифференцироваться. Мы постараемся сократить расходы, используя технологию батарей, но затем позволим им играть на сто процентов свободно с тем, что у них есть», - говорит Симон.
Это должно позволить пилотам самостоятельно определять характеристики одним нажатием кнопки. Симон обещает: «Мы работаем над такими моделями. Это включает в себя предоставление гонщику возможности использовать дополнительную силу для обгона в гонке. Мы предложим впечатляющее решение». Глаза руководства «Формулы-1» уже светятся: «С сегодняшними технологиями было бы легко визуализировать это на экране телевизора с помощью графики для аудитории. Затем они могут видеть, когда водитель использует дополнительную мощность, или сколько у него еще осталось в запасе».
