Двигатель будущего
Опубликовано: 18.10.2017
В 2014 году тех. регламент Формулы 1 претерпел существенные изменения. Главным изменением стала новая Гибридная Силовая Установка (СУ). Технический регламент делит ее на 6 основных элементов (рис. выше):
1. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС,ICE) объемом 1,6 V6, оснащенный турбокомпрессором и непосредственным впрыском топлива. Звучит не очень впечатляюще, однако ограничения по мгновенному расходу топлива и его общему количеству на гонку, заставили инженеров сделать одни из самых эффективных бензиновых двигателей в мире. Их совершенство и дороговизна, как ни странно, играет против них. Информация о них настолько скудна и закрыта, что истинный КПД неизвестен, а в отсутствии этого значения технологию очень сложно популяризировать.
Двигатели будущего: из Лондона в Сидней за 4 часа (новости)
2.Турбокомпрессор (ТК,TC) или газотурбинный нагнетатель. Обычно использует энергию выхлопных газов для нагнетания дополнительного воздуха или топливо-воздушной смеси в цилиндр. Это повышает эффективность ДВС, но имеет и негативные последствия. Например, при сбросе педали «газа» двигатель замедляется с задержкой из-за избыточного давления во впускном тракте. Поэтому такие агрегаты оснащают клапанами сброса избыточного давления (Wastegate). Также ТК раскручивается не сразу и возникает «провал» мощностных и моментных характеристик ДВС на малых оборотах. Стараясь быть на острие технологического прогресса Формула 1 предложила уникальное решение. Они решили, что замедление и ускорение ТК может контролироваться мотор-генератором.
3.Мотор-Генератор Тепловой (МГТ, MGU-H). На мой взгляд, одно из самых интересных усовершенствований автомобильных нагнетателей. На «малых» оборотах, когда давление, создаваемое компрессором, недостаточно эта чудо-машинка будет раскручивать ТК, нивелируя «провал». В случае же когда давление во впускном тракте избыточно, то часть энергии выхлопных газов, которая ранее бесполезно сбрасывалась клапаном wastegate, будет вращать МГТ (MGU-H), вырабатывая электричество. Конечно технология дорогая, сложная и капризная, но почти все нововведения проходят этот период. С точки зрения технологий этот агрегат интересен тем, что вынужден вращаться на умопомрачительных скоростях, и является одним из управляющих элементов СУ. Правила не ограничивают кол-во запасаемой им энергии нет. В значительной степени эффективность электрической составляющей гибрида зависит от этого элемента.