4 мин.

Двигатель Формулы 1

146

Немного про двигатель Формулы 1

Принципиально моторы Формулы 1 не отличаются от моторов в дорожных машинах. Это обыкновенный четырёхтактный мотор, который сконструирован и произведён для участия в гонках. Вот это участие в гонках и определяет основные отличия от мотора в дорожной машине.

Мотор 1 [ссылка]

Основные ограничения, которые прописаны в регламенте Формулы 1

- Разрешены только 4-тактные поршневые двигатели.

- Объем двигателя не должен превышать 2400 куб. см

- Скорость вращения коленчатого вала не должна превышать 18000 об/мин.

- Наддув запрещается.

- Все двигатели должны иметь 8 цилиндров расположенных под углом в 90 градусов "V"-образной конфигурации и сечение каждого цилиндра должна быть круглым.

- Двигатели должны иметь два впускных и два выпускных клапана на цилиндр.

- Клапана допускаются только поршневого типа, седло клапана только круглое.

- Диаметр цилиндра не может превышать 98mm. - Расстояние между цилиндрами 106.5мм (+ / - 0,2 мм).

- Ход поршня не менее 58мм.

- Общий вес двигателя должен быть не менее 95кг.

- Центр тяжести двигателя, не может находиться ниже 165мм над исходной плоскостью.

- Продольное и поперечное положение центра тяжести двигателей должно находиться в пределах района, который является геометрическим центром двигателя, + / - 50 мм.

- Системы с переменной геометрией не допускаются.

- В двигателях нельзя использовать магниевые сплавы, композитные материалы (ММС) и интерметаллические материалы

- Покрытия могут свободно использоваться при условии, что общая толщина покрытия не превышает 25% от толщины, в любом случае толщина покрытия не может быть больше 0,8мм

- Поршни, могут быть изготовлены из алюминиевого сплава на основе Al-Si ; Al-Cu ; Al-Mg; Al-Zn

- Поршневые пальцы, коленчатый и распределительный вал должны быть изготовлены из сплава на основе железа и должен быть изготовлен из цельного куска материала.

- Допускается использование дополнительного устройства, для запуска двигателя в боксах и на стартовой решётке

Мотор 2 [ссылка]

Как в Тойоте разрабатывали двигатели.

Всё, что связано с моторами, очень засекречено, но кое о чем поделились ребята из Тойоты. 10ти цилиндровый, 3 литровый двигатель Тойоты RVX-V10 был рассчитан на ресурс в 1500 километров в режиме гонки. Исполнительный директор Тойоты Моторспорт, Есиаки Киносита рассказал, что реальная мощность моторов была гораздо ближе к 1000 л/с чем многие думали. Но реальную мощность так и не назвал.

Разработку этого мотора начали в 2000 году, и первые версии мотора выдавали около 800 л/сил. Дальнейшие доработки и модификации позволили поднять мощность ещё на 200 л/с к финальным гонкам 2005 года, когда эти моторы последний раз участвовали в гонках.

Если посмотреть на эти моторы, то визуально различий почти не видно. Конструкция мотора осталась такой же, а те изменения, которые позволили поднять мощность моторов были столь незаметны неопытному взгляду. Микроскопические изменения формы поршней, технологий обработки и покрытий привели к столь серьёзному увеличению мощности.

Одной из основных проблем, которую решали конструкторы моторов, это победить резонансные частоты в моторе. Каждый из элементов в моторе имеет свою собственную резонансную частоту, и на столь высоких оборотах мотора, они в какой-то момент накладываются, и мотор взрывается от собственного резонанса. Сегодня конструкторы научились добиваться такого, что собственный резонанс не разрывает мотор на куски.

Современный двигатель Формулы 1 проектируется не в статической среде. Проектирование происходит с учётом всех процессов происходящих в моторе. При столь высоких оборотах, что бы понять как будет вести себя клапан при открытии, важно знать не только механические характеристики пружины, распредвала, но и просчитать гидродинамикой, какое влияние окажут воздушные потоки в моторе на открытие клапана. Сегодня двигатель проектируется с учётом динамических процессов протекающих внутри мотора.

Мощность сама по себе важный фактор, но не один этот параметр важен. Нельзя сказать, что для мотористов, достижение максимальной мощности является главной задачей. Важен расход топлива. Порой, важнее иметь возможность проехать большее количество кругов между пит стопами, хорошую кривую мощности, чем получить дополнительные 10 л/сил.

Современный мотор Формулы 1 не сможет работать, если многие из компонентов мотора не будут покрыты специальными покрытиями. При столь высоких оборотах мотора, нагрузки которые приходятся на отдельные компоненты, столь высоки, что металлы без покрытий не смогут выдержать такие нагрузки. Сами по себе покрытия не столь дороги, и, по словам мотористов Тойоты, моторы Формулы 1 оказались прекрасным полигоном для проверки технологий, и в ближайшее время эти покрытия будут применяться на дорожных машинах для снижения расхода топлива и увеличения ресурса моторов.

Ещё один важнейший компонент для современного двигателя – смазочные материалы. Моторное масло обеспечивает работу мотора и предохраняет трущиеся поверхности в моторе от повреждения. Сегодня в моторах применяют масла с низкой вязкостью, которые нефтянники специально разработали для моторов Формулы 1. Разработка масел для каждой отдельной трассы очень дорогой процесс, и несмотря на то, что для скоростных трасс, и трасс типа Монако применение различного моторного масло может дать свой результат, но затраты будут огромны, и команды используют одинаковое моторное масло по ходу сезона на различных трасах.

----------------------------------------------------------------------------

- Техника 2010 - Двигатель

- Техника 2010 - Машины

- Технический регламент Формулы 1

- Технический регламент