График мощности формулы 1

График мощности формулы 1

ALPSPORT.RU

Формула-1 турбо эра.

Большого внимания для любителей автотюнинга и различных гонок заслуживают болиды Формулы-1. Шасси этих машин на протяжении десятков лет конструктивно не сильно отличается, в основном в сторону увеличения стоимости деталей, и материалов для их изготовления.

А вот моторы являются пределом совершенства для бензиновых двигателей поршневого типа. С 1977 года на болидах использовались моторы небольшого объёма (1500 куб/см) с турбонаддувом, которые имели мощность свыше 1000 л/с.
В 1988 году они были запрещены техническим регламентом Ф1 по причине слишком высокой мощности, и скорости, которую развивали автомобили. Формула вернулась к менее мощным атмосферным 3-х литровым моторам, затем объём снизили до 2,4 литра.

Атмосферные моторы Формулы-1 отличаются от остальных прежде всего высокими оборотами (18000-19000 об/мин), и звуком который при этом издают. Высокие ноты этого звучания завораживают миллионы поклонников соревнований Формулы-1 по всему миру.

Но похоже Турбо Эра возвращается в 2013 году! Моторы будут менее оборотистые, и компактные. А вместо высоких нот их выхлопной звук наполнится рокотом турбины.

Что же представляет из себя турбированный мотор Формулы-1?
Во времена турбо эры их объём составлял не более 1,5л. Количество цилиндров 4 или 6.
Ниже представлены 5 моделей моторов разных производителей:

Источник

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.

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

Технические характеристики болида Формулы-1

Технологии

Характеристики болида формируются техническим регламентом, за соответствием которому следят стюарды Международной федерации автоспорта. Это некоммерческая организация, основанная в 1904 году, представляет интересы автомобильных организаций и владельцев автомобилей. Федерация является управляющим органом по автомобильным гонкам во всём мире.

Шасси

Болид Формулы-1 представляет собой монокок из углепластика с четырьмя расположенными вне корпуса колёсами. Задние колёса являются приводными, а передние ведомыми. Пилот размещается в узкой кабине (кокпите) в передней части болида. Управление болидом осуществляется с помощью педалей тормоза и газа, и рулевого колеса.

Ширина болида в целом не должна превышать 2 метров, а максимальная высота 525 см.

Хоть машины Формулы-1 зачастую превосходят скорость 300 км/ч., согласно абсолютной скорости Формула-1 никак не может считаться самой быстрой гоночной серией, так как почти все параметры двигателей в ней значительно урезаны. Тем не менее по средней скорости на круге из числа шоссейно-кольцевых автогонок, Формуле-1 нет равных. Это становится возможным благодаря весьма эффективной тормозной системе и аэродинамике, благодаря которым повороты проходятся на больших скоростях. Тормозные усилители и антиблокировочная тормозная система запрещены.

Начиная с 2014 года разрешено использовать систему распределения тормозного усилия на задних колёсах Brake-by-Wire. Похожие по принципу действия системы применяются на гибридных автомобилях, где при нажатии на тормоз часть скорости гасится за счёт перевода электромотора в режим генератора, а часть — за счёт штатных тормозов.

Технические характеристики болида Формулы-1

Мотор

На болиды устанавливаются четырёхтактные V-образные 6-цилиндровые двигатели с турбонаддувом. Угол развала цилиндров составляет 90°. Объём двигателя не должен превышать 1,6 литра.

В 2014 году мощность моторов Формулы-1 снижена до 600 лошадиных сил. Раньше мощность достигала 760 л.с. Количество оборотов так же была снижена с 19000 до 15000 об./сек.

Системы предварительного охлаждения воздуха запрещены. Кроме того запрещено подавать в мотор что-либо, помимо воздушно-бензиновой смеси. Каждый цилиндр может иметь только одну свечу зажигания и одну форсунку для впрыска топлива.

Запрещено использование карбона и других композитных материалов при производстве блока цилиндров, головки блока и клапанов.

Шины в Формуле-1 имеют огромное значение. В отличие от дорожных автомашин, шины для болидов Формулы-1 не рассчитаны на долговечность — 1 набор рассчитан на 200 километров. Главными особенностями считаются прочность, небольшой вес и сцепление с трассой.

Технические характеристики болида Формулы-1

Ключевые составляющие шин — резина, нейлон и полиэстер. С целью изменения жёсткости резины регулируются соотношения добавляемых в неё частей: углерода, серы и нефти.

Размер передних и задних шин в процессе эволюции гоночных автомобилей Формулы постоянно изменялся, теперь передние и задние шины различные, величина передних шин ограничена по ширине от 305 до 355 мм, задних от 365 до 380 мм.

При этом полный диаметр колеса не может превышать 660 мм для шин для сухой погоды и 670 мм для влажной. Замеры выполняют при давлении в шине равном 1.4 Бар. В соответствии с Техническим регламентом Формулы-1, шины могут быть наполнены только воздухом либо азотом.

Используются 3 вида шин: слики для сухой трассы, микст («промежуточная резина») для слегка влажной и дождевая для мокрой.

Средние технические характеристики болида Формулы-1:

  • Разгон с места до 100 км/ч.: 1.7 сек.
  • Разгон с места до 200 км/ч.: 3.8 сек.
  • Разгон с места до 300 км/ч.: 8.6 сек.
  • Максимальная скорость: около 360 км/ч.
  • Торможение со 100 км/ч.: 1.4 сек и 17 метров дистанции.
  • Торможение с 200 км/ч.: 2.9 сек и 55 метров дистанции.
  • Торможение с 300 км/ч.: 4 сек.
  • Перегрузка пилота при торможении: около 5G.
  • Прижимная сила равная весу болида достигается на скорости около 180 км/ч.
  • Максимальная прижимная сила (настройка максимум) при 300 км/ч: приблизительно 3000 килограмм.
  • Расход горючего в режиме соревнований: около 75 л./100км.
  • Стоимость каждого пройденного километра: около 500$.

Цена болида Формулы-1 по разным оценкам составляет в среднем 15 миллионов долларов или 1 116 559 500 рублей.

Основной характерной чертой болида Формулы-1 безусловно считается наличие большой прижимной силы. Именно она дает возможность проходить повороты на скоростях, недостижимых любым иным спортивным авто.

Тут имеется один примечательный момент: почти все повороты пилотам просто необходимо проходить на весьма большой скорости, чтобы прижимная сила могла удерживать автомобиль на трассе, если же скорость скинуть то можно вылететь с трассы так как прижимная сила станет мала.

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника