Формула авто с мотор

Как устроены турбомоторы Формулы-1 2014 года

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).

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.

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.

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.

Читайте также:  Электро лодочный мотор скорость

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».

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.

Вспомним, что 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. Вспомним опыты Audi c электрическим приводом компрессора. 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.

Источник

Сколько «лошадей» у болидов Формулы-1?

Болид Формулы-1 — это автомобиль с открытыми колесами, открытым кокпитом, предназначенный для использования в соревнованиях Формулы-1. Он оснащен двумя крыльями (спереди и сзади) и двигателем, расположенным за водителем.

Шасси

Машины формулы-1 практически полностью сделаны из карбона и ультра-легких материалов. Вес машины составляет около 700 кг , включая пилота и шины! Существуют ограничения по ширине и высоте автомобиля, 200 и 95 см соответственно, по длине ограничений нет.

Двигатель

По правилам гонок F1 машины должны оснащаться V-образными шестицилиндровыми 1.6-литровыми турбо-моторами. Однако, несмотря на это, мощность автомобилей достигает 950 — 990 лошадиных сил , что в купе с легким кузовом и дает возможность развивать на треке скорость более 300 км/ч!

Коробка передач

Автомобили оснащаются секвентальной полуавтоматической 8-ми ступенчатой карбоно-титановой коробкой передач, привод – задний.

Тормоза

Используются 6-поршневые карбоновые тормоза, диаметр диска составляет 28см.

Разгон и максимальная скорость

  • 0 — 100 км/ч: 2.4 секунды
  • 0 — 200 км/ч: 4.4 секунды
  • 0 — 300 км/ч: 8.4 секунды
  • Максимальная скорость: около 360 км/ч.
  • Перегрузка пилота при торможении: около 5G.

Прижимная сила

Отличительной чертой болидов F1 является наличие огромных крыльев в передней и задней части автомобиля. Их форма и размеры так же определяются правилами гонок F1. Благодаря ним прижимная сила, равная весу болида, достигается на скорости 180 км/ч, а при скорости 300 км/ч прижимная сила достигает 3000 кг !

Читайте также:  Самоделки с мотор редуктором

Именно благодаря прижимной силе пилоты формулы-1 проходят все повороты на такой большой скорости, однако это обусловлено не только желанием пройти их быстрее соперников, если сбросить скорость в повороте, прижимной силы может не хватить и машина потеряет сцепление с дорогой.

Источник

Первый серийный автомобиль с мотором «Формулы-1»

Он разгоняется до 200 км/ч за 6 секунд.

Штутгартская компания представила основанный на технологиях «Формулы-1» гиперкар «Мерседес» AMG Project One на презентации в рамках Франкфуртского автосалона. В торжественной церемонии приняли участие глава концерна Дитер Цетше и пилот заводской немецкой заводской команды Льюис Хэмилтон.

Как заявил Цетше, «автоспорт — не самоцель для нас. Когда мы сталкиваемся с сильной конкуренцией, то разрабатываем технологии, которые позже получают наши серийные автомобили». Потому главной фишкой новой машины стал двигатель, который повторяет силовую установку чемпионского «Мерседеса»: в соответствии с нынешним регламентом «Формулы-1», он обладает шестью цилиндрами с турбонаддувом, объемом в 1,6 л, и гибридной составляющей в виде четырех электромоторов (один из них работает как рекуператор энергии при торможении). Суммарная мощность агрегата при КПД в 40% превышает 1000 л.с. и позволяет разгоняться быстрее 350 км/ч. При этом отметка в 200 км/ч достижима за шесть секунд – в точности, как и у болида «Формулы-1». Одна силовая установка способна выдержать 50 000 км, а запас хода на чистой электротяге достигает 25 км.

Из автоспорта для гиперкара позаимствовали не только двигатель, но и восьмиступенчатую роботизированную коробку передач, углеродно-керамические тормоза, монокок из углепластика, руль и системы управления. Водитель сможет регулировать настройки силовой установки, выбирая между несколькими схемами работы. «Мерседес» заявил, что включил туда и «экстремально агрессивный режим, максимально совпадающий с квалификационными установками их гоночного болида», которые обычно использует для быстрейшего прохождения круга.

Еще в качестве отсылки к современным болидам «Формулы-1» на Project One оставили «акулий плавник», который запретят в гонках со следующего года.

Стоимость одного гиперкара заявлена на уровне в 2,6 миллиона евро. Серийное производство стартует в 2019 году (задержка связана с интересами гоночной команды – чтобы не раскрывать конкурентам секрет лучших двигателей пелотона), но концерн планирует собирать не более одного авто в день. Всего «Мерседес» собирается выпустить 275 экземпляров машины, и, по слухам, на каждый из них уже поступил предзаказ.

Источник

Характеристики болида «Формулы-1». Масса, высота (меньше метра) и резиновый топливный бак

Базовые данные о самых быстрых машинах.

Вы в блоге «Окей гугл: «Формула-1» , где каждый новый пост будет ответом на популярный запрос о главном гоночном чемпионате в поисковиках. Поможем тем, кто хочет больше знать о быстрейших гонках на планете – или просто расширяет кругозор.

И сегодня мы разберем вопрос №1 из поисковиков по запросу «болид «Формула-1» – его характеристики.

Из чего складываются главные свойства машины? Конечно, из качеств шасси и мотора. Данные официального сайта «Мерседеса» об их последнем творении W11 до мельчайших частей закрывают информацию о всех аспектах характеристик шасси.

Шасси

Монокок: Углепластик и пористые композитные материалы

Кокпит: Сиденье гонщика – из углепластика, шеститочечные ремни безопасности OMP, система HANS

Передняя подвеска: Углеплатиковый треугольный рокер и толкатель, торсионные пружины и балансиры

Задняя подвеска: Углепластиковый треугольный рокер и тяга, торсионные пружины и балансиры

Читайте также:  Устройство для подогрева мотора

Диски: производство OZ, кованые, из магниевого сплава, 13 дюймов

Шины: «Пирелли». Рабочие окна – от 85ºС (С5) до 140ºС (пик для С1). Ширина – 305 мм (передние) и 405 мм (задние), высота – 670 мм, диаметр – 13 дюймов

Тормозная система: Карбоновые диски и колодки, электронное управление brake-by-wire

Электроника: Сертифицированный ФИА стандартный электронный блок управления. (У «Рено», к примеру – производства MES-Microsoft)

Панель настроек: McLaren Electronic Systems. (Да, даже чемпион «Формулы-1» закупает электронику у «Макларена»!)

Топливная система: Армированный кевларом резиновый топливный бак

Транмиссия: Восьмиступенчатая полуавтоматическая КПП с одной задней передачей, электронным управлением и электрогидравлической системой переключения, позволяющей максимально сократить время понижения и повышения передачи. Многодисковое карбоновое сцепление

Силовая установка

Информацию про моторы максимально подробно дали уже сайты «Феррари» и «Рено» – вплоть до длины хода цилиндра!

Силовая установка «Ф-1» целиком весит 145 кг и состоит из двигателя внутреннего сгорания (ICE), рекуператора кинетической энергии на торможениях (MGU-K), рекуператора тепловой энергии – от турбины, вращающейся под действием выхлопных газов (MGU-H), турбонаддув (TC), батарея (ES) и управляющая электроника (CE)

Двигатель внутреннего сгорания

Рабочий объем: 1,6 л

Число цилиндров: 6.

Угол развала цилиндров: 90 градусов. Диаметр цилиндра: 80 мм. Ход поршня: 53 мм

Число клапанов: 24

Максимальное количество оборотов: 15000 об/мин

Максимальный расход топлива: 100 кг/час на оборотах, превышающих 10500 об/мин, 110 кг на гонку

Впрыск: система прямого впрыска под давлением 500 бар

Турбонаддув: одноступенчатый компрессор и турбина с неограниченным давлением наддува (обычно 5 бар)

Максимальная скорость вращения турбины: 125000 об/мин (ограничена регламентом)

Гибридная система рекуперации энергии (ERS)

Аккумулятор: Литий-ионные батареи, минимальный вес – 20 кг

Мощность MGU-K: 120 кВт (161 л.с.)

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

Максимальное количество энергии, рекуперируемое MGU-K: 2 МДж за круг

Максимальное количество энергии, выдаваемое MGU-K на привод: 4 МДж за круг (33,3 сек при полной мощности)

Максимальное число оборотов MGU-H: 125000 об/мин

Общая мощность: свыше 950 л.с. Полный ответ на этот вопрос ищите ниже

Сколько лошадиных сил в болиде «Формулы-1»? А бывают машины мощнее?

Габариты

Длина: Более 5000 мм (все машины)

Передняя колея: 1600 мм

Задняя колея: 1550 мм

Ширина: 2000 мм (максимально разрешенная регламентом)

Высота: 950 мм (максимально разрешенная регламентом)

Масса: 746 кг ((максимально разрешенная регламентом с пилотом, балластом и топливом)

В 2019-м самой длинной колесной базой обладал «Мерседес», а короче всех был «Ред Булл». Высочайшая подвеска оказалась у «Рено», а самый грандиозный угол атаки – у «Рейсинг Пойнт». По последним двум параметрам чемпионы не впечатлили.

Болид Квята – один из самых длинных и агрессивных в «Формуле-1». Взял лучшее у «Мерседеса» и «Ред Булл»

Данных за 2020-й пока нет (поскольку машины пока только провели тестовые дни и могли измениться за 4 месяца простоя), но регламент между сезонами почти не менялся – а потому базовые размерные характеристики остались примерно теми же (разница вряд ли превысит десяток миллиметров). Только «Рено» честно объявила длину всей машины: 5480 мм.

Понравилась «Формула-1»? Подписывайся на наши соцсети – там важнейшие и интереснейшие истории из мира самого быстрого спорта на планете. Трансферы, техническая аналитика, экономика команд, лучшие цитаты пилотов – только ценная информация!

Источник

Поделиться с друзьями