В конце 2013 чемпионат мира Формулы 1 попрощался с атмосферными V8 моторами, и получил в распоряжение гибридные силовые установки — V6 двигатели, оснащённые турбонаддувом и двумя системами рекуперации энергии — MGU-K, работающей при торможении, и MGU-H, которая конвертирует тепловую энергию выпускной системы. Гонка в Монце в 2014, предоставила идеальную возможность для сравнения и анализа машин 2014 года с низкой прижимной силой с прошлогодними машинами.
Этот Гран При подчеркнул важный момент: правила 2014 года повысили энергоэффективность болидов, сохранив и даже увеличив их мощность.
Давайте посмотрим на основные достижения.
1. Двухсекундное преимущество, полученное за один год: в течение 2013 мы видели машины F1, оснащенные атмосферными V8 с приблизительной мощностью около 720 л.с.(800 л.с. — брутто) (590кВт без учёта 60 кВт, от системы KERS).
В Монце на такой машине была зафиксирована максимальная скорость 340кмч. Обладатель поул-позиции, Себастьян Феттель проехал квалификационный круг за 1: 23,755 за рулём машины Infiniti Red Bull Racing-Renault. Через год лучшее время круга было 1: 24,109, но автомобиль был на 50 кг тяжелее, что оценивается в 1.8 секунды и на более жёстких шинах. После того, как все изменения были учтены и результаты были пересчитаны с учётом поправочных коэффициентов, получилось, что машины 2014 года стали быстрее на 2 секунды с круга.
2. Расход топлива снизился до 1,9 кг на круг.
Правила 2014 снизили разрешённое количество топлива на гонку на 35% (100 кг против 150 кг в прошлом году). Это стало возможным благодаря высокой степени гибридизации нового двигателя V6: 20% мощности берутся из электроэнергии, получаемой при торможении и из выхлопной системы. Средний расход топлива на круг в Монце снизился с 2,5 кг в 2013 году до 1,9 кг в этом году. Это также было учтено для пересчёта времени на круг 2014 года.
3. Распределение энергии в автомобиле
2013 год
Большая часть энергии получалась из 150 кг топлива. Эффективность этого источника энергии достигает 30% (то, что достигло колёс), в то время как остальная часть растворялась в воздухе. Одно устройство KERS обеспечивало ограниченное количество электроэнергии.
2014 год
С ограничением массы топлива до 100 кг, доля электроэнергии значительно выросла. Больший процент теперь передается на колеса, и это улучшает общую энергоэффективность. Электроэнергия стала ещё важнее, чем в прошлом году и поступает она из двух источников: тормозной системы и выпускной системы.
4. Более высокая энергоэффективность
В 2013 эффективность болидов F1 была оценена в 30% и к 2014 году достигла 40%. Это стало возможным за счет сокращения рабочего объёма двигателя внутреннего сгорания и, соответственно, количества трущихся деталей, внедрения турбокомпрессора, и снижения максимального количества оборотов двигателя с 18000 до 13000. Эффективность автомобиля с обычным двигателем внутреннего сгорания не может быть выше 50%. Только электродвигатель может показать более высокую эффективность. Но для этого потребуется 25 тонн аккумуляторов!
Дополнительные цифры и факты
* снижение массы топлива на 30% в 2014.
* улучшение энергоэффективности болида F1 на 10%.
* в квалификации, 25кг батарея даёт дополнительно 10% энергии, которая выражается в 200г топлива.
* при обгоне во время гонки, Даниэля Риккардо на Infiniti Red Bull Racing — Renault достиг 362.1 кмч, улучшив рекорд скорости на умопомрачительные 20км/ч.
Информация: Renault Formula 1 team
