[Владимир Владимирович]

2. Двигатель/Топливо
2.1. Двигатель
2.2. Топливоснабжение
2.1. Двигатель



Мотор F1 - наиболее сложный элемент всего болида, обладающий огромной мощностью и состоящий примерно из 1000 деталей, что и делает его настолько дорогостоящей единицей. Невообразимое количество оборотов (примерно 17,000 rpm) и колоссальные температуры вызывают проблему надежности мотора.

Ниже представлены основные ограничения на двигатели, установленные FIA:

1. Объем двигателя не должен превышать 3000 см3
2. Двигатель не может иметь более 5 клапанов в одном цилиндре
3. Агрегатный наддув запрещен
4. Максимальное число цилиндров – 10
5. Нормальное сечение каждого цилиндра обязано быть круглым
6. Разрешены только 4-х тактные двигатели с поршенем возвратно-поступательного хода
7. Выхлопные системы, поддающиеся изменению длины, запрещены
8. Коленчатый вал должен быть сделан из стали или чугуна
9. Запрещено делать поршни, головки цилиндров и сам блок цилиндров из карбона или арамида.

На данный момент (2000г.) все моторы имеют 10-цилиндровую систему, которая обеспечивает от 750 до 850 hp (лошадиных сил). Цилиндры сделаны из аллюминиевого сплава. Для решения проблемы внутренней инерции некоторых компонентов их изготовили из керамики. Эти материалы настолько прочны, насколько требует этого конструкция мотора, и в то же время имеют маленький вес; это означает, что для их разгона требуется меньше силы, что в свое время идеально способствует низкой затрате горючего и высокой эффективности двигателя. Так же были попытки использовать другой материл - бериллий, но его надежность оказалась небольшой, и такой мотор не дал никаких улучшенных результатов. Во многих моторах F1 угол между блоками (banks) составляет 70-80 градусов (см. на рис. ниже), однако команада Ferrari решила вернуться к старой системе, где угол составляет 90 градусов, с целью уменьшения высоты мотора.

В 1998 году мотор Mercedes-Benz был возможно самым революционным двигателем. Но уже в 1999 Ford создали новый двигатель, который был легче на 25-30 кг, чем любой другой двигатель F1. Единственная проблема, которая была у этого двигателя, - ненадежность. Благодаря этому колоссальному сбросу веса, команда Stewart получила возможность добавить вес либо в зоне передних колес, либо в зоне задних, что способствовало более легкому прохождению поворотов и ускорению.

На рисунках и в таблице ниже представлен мотор 1998 года Mercedes-Benz:

MERCEDES ILMOR FO110G (болид MP4/14) Объем2998 см3 Конфигурация72 градуса V10 Количество цилиндров10 Максимальное кол-во оборотов17000 Внутренняя поверхность цилиндра и такт91.00 x 46.09 Расположение и кол-во клапанов2 распредвала на блок цилиндров и 4 на цилиндр Блокалюминиевый сплав Коленчатый валстальной Длина 590 мм Ширина546 мм Высота476 мм Вес107 кг Зажигание TAG Electronic Systems Кол-во эволюций за год4
2.2. Топливоснабжение

Как всем известно, топливо попадает в двигатель из бензобака. В F1 бензобак (fuel tank или 'cell') сделан из двух слоев резины, нитрат-бутадиена, и наружного кевларового покрытия, для предотвращения протечки. Бензобак F1 - как сумка, которая может деформироваться без каких-либо повреждений под давлением, однако прикрепляется к монококу так, чтобы не мог двигаться в момент перегрузок. Внутри бензобака находятся несколько секций, чтобы топливо не плескалось, также имеется до трех насосов, поглощающих горючее до последней капли. С постоянной интенсивностью топливо подается в насосы двигателя. Вокруг бака существует определенная конструкция, которая не даст повредить бак в случае аварии. Объем бака FIA не оговаривается и все команды используют различный, так например команда Jordan использует 135 литровый бак.

Топливо в F1 не отличается от обычного по своему составу, однако имеет другие пропорции. На картинке справа вы видите соотношения составляющих топлива для болида F1, на левой, соответственно, для обычного топлива. Конечно, эти пропорции не статичны, т.к. конструкторы все время пытаются найти все более и более лучшие соотношения и метод "приготовления" топлива.

Знать все о потреблении горючего болидом в процессе гонки очень важно для команд, хотя бы для того, что бы рассчитывать дозаправки. При максимальной скорости, для преодоления расстояния в 100 км, болиду потребуется 100 литров топлива. Во время же гонок, однако, на 1 км приходится примерно 0.6 - 0.67 литров топлива.