Технический анализ Джорджо Пиолы

Технический анализ: почему в Honda отказались от своей концепции?

Японцы вернулись в Формулу 1 два года назад – на этот раз ограничившись производством моторов. Однако пока разочарований у них куда больше, чем успехов. Догнать лидеров из Mercedes не получается – но почему бы не перенять их идеи?

Сезон-2017 должен стать очень важным для Honda. FIA наконец-то отменила систему жетонов, что в теории должно помочь компании быстрее совершенствовать свою силовую установку и ликвидировать отставание в мощности.

Изначально японские инженеры избрали агрессивный подход к созданию двигателя, сделав его самым компактным в пелотоне. Это позволяло конструкторам шасси получить больше свободы в вопросах компоновки.

Но время показало, что решение оказалось ошибочным. Турбина меньшего размера просто не в состоянии была обеспечить необходимое давление наддува, чтобы сжигать весь поступающий бензин, используя его химическую энергию. Вдобавок, это ограничивало возможности мотор-генератора.

Решительно избрав в 2015 году собственное направление, японцы не имели в 2016-м возможность внести радикальные изменения, потому сосредоточились на полной перекомпоновке архитектуры мотора в преддверии чемпионата-2017.

Отдельная группа инженеров приступила к работе над принципиально новым мотором – первоначально они действовали в одном русле с теми коллегами, кто продолжал заниматься прежней силовой установкой, но затем, по ходу сезона, стали получать всё больше ресурсов и всё дальше уходить в сторону от существующей концепции.

Нет сомнений, что никто в Honda не отказывается от первоначально озвученной задачи опередить Mercedes. Но теперь компания признала свою ошибку и планирует поставлять McLaren силовые установки, концептуально больше всего напоминающие именно те, что несут трехлучевую звезду.

У двигателей Mercedes есть три принципиальных компоновочных решения, давайте рассмотрим поподробнее каждое из них.

Разделяй и используй

Mercedes engine layout, captioned
Конфигурация элементов силовой установки Mercedes

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Еще когда нынешний регламент только обретал окончательные очертания – дело было в 2012 году – стало ясно, что одной из самых важных зон станет пространство между частями V-образного блока цилиндров. Тем более, что в правилах прописано использование единственного турбонагнетателя, расположенного строго по оси машины.

В Mercedes разнесли турбину (на схеме – Turbo), которая раскручивается выхлопными газами, и компрессор (на схеме – Compressor), который накачивает воздух в цилиндры. У такого решения есть свои недостатки, особенно если учесть большую скорость вращения. Но оно позволило команде сделать оба компонента достаточно крупными, при этом не слишком увеличивая общую длину всего силового агрегата.

Это очень важный факт, который другие производители, похоже, недооценили на стадии проектирования. Может показаться, что такая крупная турбина ни к чему, но она позволяет сполна использовать энергию, запасаемую обоими мотор-генераторами (на схеме – MGU-K и MGU-H).

Впрыск

Использование в Формуле 1 гибридных моторов прежде всего ассоциируется с появлением электрических систем, способных собирать, запасать и вторично использовать энергию. Химический же компонент уравнения часто остается в тени.

Между тем, без грамотного использования топлива невозможно было бы добиться того, что моторы нынешнего поколения уже мощнее предшественников, хотя те имели в полтора раза больший объем и могли тратить на 30% больше горючего.

Понятно, что частично прибавка обусловлена появлением наддува – но важно помнить, что в этом случае большая часть прироста мощности объясняется прежде всего ростом расхода топлива. Потому Mercedes пришлось серьезно работать с партнерами из Petronas, чтобы повысить термическую эффективность сгорания горючего.

Одним из лимитирующих факторов стал предел возможностей традиционных свечей зажигания. В 2014 году Renault активно привлекали внимание к используемой Mercedes технологии «реактивного зажигания», позволяющей добиваться некоторого обеднения воздушно-бензиновой смеси и повысить эффективность сгорания. Остальные производители с большим интересом изучали этот принцип, но начать свою собственную работу над ним смогли только после отмены жетонов. 

Таким образом, Формула 1 движется в сторону прямого впрыска, стараясь использовать все возможности, которые не запрещены правилами. Пока вершиной технологий является локальный поджиг небольшого количества топлива, которое затем под большим давлением впрыскивается в цилиндр, запуская процесс возгорания в нем в тот самый момент, когда срабатывает и традиционная свеча зажигания.

Вопрос охлаждения

Еще одним устройством, которое присутствует в силовых установках Mercedes с 2014 года, является промежуточный жидкостный охладитель наддувного воздуха (интеркулер; на схеме – Intercooler), расположенный между передним фланцем блока цилиндров и топливным баком.

Остальные реализовали схожие решения, но все-таки в иной конфигурации – применяли воздушные охладители в понтонах. И даже команды, использующие клиентские моторы с трехлучевой звездой, всё же располагали свой интеркулер иначе.

Лишь в 2016-м в Ferrari отошла от привычной схемы, реализовав двухступенчатое охлаждение. Над компрессором в задней части мотора поместили небольшой воздушный радиатор, а воздуховод, идущий к левой стороне блока цилиндров, дополнительно проходил через второй, уже жидкостный охладитель, зажатый между баком и двигателем – практически так, как у Mercedes.

Насколько можно судить, в Honda и McLaren также готовятся перейти на эту концепцию и использовать жидкостное охлаждение, по сути заимствовав схему чемпионов мира. При этом вариант Ferrari выглядит в чем-то даже более интересным, но требует компромиссов из-за архитектуры турбонаддува.

Что в итоге?

В современной Ф1 все давно свыклись с мыслью, что не бывает единственного чудо-решения, способного разом изменить ситуацию к лучшему. Требуется тщательно собирать преимущество, используя всевозможные передовые решения. 

С точки зрения двигателей ориентиром однозначно выглядит Mercedes. При этом обязательно надо учитывать, что группы, занимающиеся разработкой шасси и мотора, должны теснейшим образом взаимодействовать, что позволит оптимизировать такие важные вопросы, как общая компоновка, распределение масс и так далее.

И здесь у Honda с McLaren есть хороший шанс проявить свои лучшие качества – пусть и потеряв два сезона из-за неверно выбранного изначально пути.

Присоединяйтесь!

Написать комментарий
Показать комментарии
Об этой статье
Серия Формула 1
Команды McLaren
Тип статьи Аналитика
Topic Технический анализ Джорджо Пиолы
Rambler's Top100