Съвременният автомобил от Формула 1 е технологично и инженерно чудо, предназначено да се състезава в най-висшата категория на моторните спортове. При тези автомобили обаче дизайнерите нямат свобода на действие. Всички те трябва да се съобразяват с редица строги правила, определени от ръководния орган на Формула 1 – Международната автомобилна федерация (ФИА). Тези правила за проектиране обхващат всичко – от размери и тегло до аеродинамика и безопасност. Една от най-строго регламентираните области на дизайна е задвижването.
През 2014 г. Формула 1 премина от традиционни двигатели към хибридни задвижващи агрегати (правилата за двигателите във Формула 1 ще се променят отново през 2026 г.) Целта на този ход е да се подобри горивната ефективност в епохата на нарастващ екологичен натиск. За да се постигне това, сегашният двигател на F1 е невероятно постижение на хибридното инженерство. Всеки задвижващ агрегат във Формула 1 трябва да следва един и същ шаблон: 1,6-литров V6 двигател с турбокомпресор, два електромотора и два агрегата за генериране на електроенергия (MGU) – MGU-K и MGU-H, повече за тях по-късно. Заедно с въвеждането на хибридните правила обаче ФИА въведе и строго законодателство за количеството гориво, което може да превозва автомобилът, и за дебита, с който горивото може да се подава към двигателя. Максимално допустимият товар от гориво е 110 килограма, а дебитът на горивото не може да надвишава 100 килограма на час. Тъй като презареждането с гориво не е разрешено, тези цифри представляват максималното количество гориво, което един автомобил от Формула 1 ще използва по време на състезание, но има и други фактори, които трябва да се вземат предвид, за да се получи по-ясна картина.
Хибридна ера във Формула 1: Стремеж към ефективност
Във Формула 1 се използва хибридна технология от 2011 г., когато за първи път се използва системата за възстановяване на кинетичната енергия (KERS) заедно с батериите. Това обаче беше по-скоро инструмент за повишаване на производителността, отколкото опит за подобряване на екологичния отпечатък на спорта. Този аспект не беше разгледан до въвеждането на правилата за задвижване през 2014 г. Както по отношение на производителността, така и по отношение на ефективността, тези промени в правилата имаха незабавен ефект. За да разберем това въздействие, е полезно да разгледаме техните предшественици с 2,4-литров V8. Тези двигатели имаха проста хибридна система (KERS) и можеха да произвеждат около 850 к.с. За сравнение V6-хибридната конфигурация произвежда около 1000 к.с. и изгаря една трета по-малко гориво на средна състезателна дистанция.
Начинът, по който са постигнали това, може да се счита за невероятно инженерно постижение. Една проста разбивка на хибридните компоненти ни дава представа как работи всичко това. Биещото сърце на системата е 1,6-литров V6 двигател с турбокомпресор, който произвежда около 840 к.с. Липсващите конски сили идват от електрическите компоненти на задвижващия агрегат – гореспоменатите MGU-H и MGU-K. MGU-H възстановява енергията от горещите отработени газове на турбото и я съхранява под формата на електричество, което след това може да се използва за завъртане на турбото и премахване на забавянето при ускорение. MGU-K възстановява енергията по време на спиране, която обикновено се губи под формата на топлина, съхранява я в батерия и след това може да я използва за увеличаване на ускорението на автомобила. Нека разгледаме по-отблизо как цялата тази технология се отразява на разхода на гориво.
Как отборите от Формула 1 правят така, че всяка капка да е от значение
Състезанията във Формула 1 се печелят или губят с малки разлики, като дори най-бързите автомобили от Формула 1 се стремят да намалят времето си за обиколка дори с няколко стотни от секундата. Един от начините за постигане на това е количеството гориво, което се влага в автомобила. Макар че са ограничени до 110 кг, отборите не са принудени да „доливат“ за състезанието. Отборите изчисляват точно колко гориво ще е необходимо на автомобила, за да стигне до края на състезанието с минимален остатък в резервоара (трябва да е останал поне литър, за да може ФИА да вземе проба). Това също не е просто изчисление като средната скорост на изгаряне на автомобила по време на състезателната дистанция. Отборите често отчитат неща като потенциални автомобили за сигурност, метеорологични условия и каране на пилота да „вдига и кара“, за да намали разхода на гориво.
Често срещана практика е да се намали количеството на горивото с 5-15 кг, за да се постигне предимство в производителността благодарение на намаленото тегло. Това означава, че за типичната продължителност на Гран при от около 190 мили автомобилът от Формула 1 обикновено изгаря между 95 и 110 кг гориво. Въпреки че това може да не звучи ефективно, то е забележително постижение, когато се вземат предвид скоростта, мощността и сложността на съвременните машини от Формула 1 – доказателство, че производителността и ефективността могат да вървят ръка за ръка. Ако не сте запознати с чудесата на Формула 1, разгледайте ръководството за всичко, което трябва да знаете за състезанията от Формула 1.
