Ежедневная доза Формулы 1
Вконтакте
Telegram

Сказка о потерянном времени

Двигатель Ferrari 062 EVO в фотографиях

Опубликовано 26 декабря 2018

Недавно мы рассказали о Mercedes F1 M09 EQ Power+ – одной из пяти успешных силовых установок Серебряных стрел в эру гибридных технологий. Самое время поговорить о ее главном конкуренте – Ferrari 062 EVO.


В 2018 году мотористы из Маранелло сотворили, пожалуй, своего самого успешного гибридного жеребца. Силовая установка 062 EVO составила достойную конкуренцию Mercedes F1 M09 EQ Power+ и даже в чем-то ее опередила. С 2014 года Скудерия постепенно развивала свой двигатель. За это время мотор очень сильно изменился. Говорят, даже стал мощнее, чем у Mercedes. 062 EVO в квалификации на 25 «лошадок» мощнее, чем Renault, а в гонке – на 50.

2014 – слишком компактная силовая установка

Начало в 2014 году было плохим. Под давлением разработчиков шасси мотористы вынужденно оснастили мотор 059/3 крошечным турбокомпрессором. Конструкторы хотели компенсировать нехватку мощности двигателя за счет аэродинамики, но эта цель не была достигнута. Команда проиграла дважды. Маленькая турбина генерировала меньше мощности, чем могла. К тому же мотор-генератор тепловой энергии (MGU-H) вырабатывал для турбины недостаточно энергии. Еще одним неудачным решением стало размещение масляного бака (на фото ниже обозначен желтым цветом) в задней части двигателя, возле коробки передач. Такое размещение бака использовали до… 1998 года.

На верхнем изображении зеленым цветом обозначен мотор-генератор кинетической энергии (MGU-K), установленный позади двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
На верхнем изображении зеленым цветом обозначен мотор-генератор кинетической энергии (MGU-K), установленный позади двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

2015 – торжество здравого смысла

Для следующего сезона команда решила пересмотреть компоновку двигателя и сделала упор на поиск оптимального баланса между шасси и силовой установкой. Маттиа Бинотто заменил Луку Марморини на посту главного моториста Ferrari и оснастил двигатель 059/4 большей турбиной, поместив его в обтекателе коробки передач. Благодаря лучшему использованию выхлопных газов, MGU-H лучше раскручивала турбину, которая выдавала больше мощности. Масляный бак вернули в привычное местоположение – между шасси и двигателем. Это уменьшило длину патрубков, снизило вес и благоприятно повлияло на центр тяжести болида. MGU-K остался позади ДВС.

Воздушно-водяной интеркулер (на этом и предыдущем фото обозначен синим цветом) сохранился между двумя рядами цилиндров двигателя 059/4 V6. Это позволяло освободить внутреннюю часть понтонов, уменьшить аэродинамическое сопротивление и использовать короткий воздуховод для присоединения компрессора к промежуточному охладителю. Теоретически это должно было уменьшить время отклика турбины.
Воздушно-водяной интеркулер (на этом и предыдущем фото обозначен синим цветом) сохранился между двумя рядами цилиндров двигателя 059/4 V6. Это позволяло освободить внутреннюю часть понтонов, уменьшить аэродинамическое сопротивление и использовать короткий воздуховод для присоединения компрессора к промежуточному охладителю. Теоретически это должно было уменьшить время отклика турбины.

Мотор Ferrari 2015 года также оснастили новой системой зажигания немецкого поставщика Mahle под названием «Turbulent Jet Ignition» (Турбулентное зажигание, TJI). Точный принцип работы неизвестен, но предполагается, что инжектор впрыскивает в предварительную камеру определенное количество обедненной топливно-воздушной смеси, которая затем распыляется в камере сгорания. Затем эта камера заполняется небольшим количеством обогащенной смеси, предварительно зажженной свечой. Под воздействием детонации частично сгоревшая смесь проходит через отверстия, образуя на другой стороне сопла воспламененные турбулентные струи, которые, попав в камеру сгорания, воспламеняют обедненную смесь. В камере создается несколько зон воспламенения, что позволяет быстрее и равномерно сжигать топливо.

Система зажигания Mahle TJI: injecteur – инжектор; bougie – свеча; prechambre – предварительная камера; chamber de combustion – камера сгорания; piston – поршень.
Система зажигания Mahle TJI: injecteur – инжектор; bougie – свеча; prechambre – предварительная камера; chamber de combustion – камера сгорания; piston – поршень.

2016 – дальнейшее развитие

В 2016 году Скудерия продолжила развивать силовую установку и решила разместить элементы системы рекуперации энергии в классическом месте. MGU-K мотора 059/5 переместился на левый фланг ДВС, как и у соперников.

Оранжевым обозначены кабели, соединяющие MGU-K с батареей (зеленая стрелка)
Оранжевым обозначены кабели, соединяющие MGU-K с батареей (зеленая стрелка)

Изменилась система охлаждения. Перед подачей в двигатель сжатый воздух охлаждался в два этапа. Сначала треугольным воздушным радиатором, расположенным над коробкой передач. Затем воздух проходит через объемный канал слева от ДВС и попадает во второй теплообменник, прикрепленный к передней части блока цилиндров в наклоненном положении. Из-за этого масляный бак вытянулся и сместился правее, оставляя достаточно места для радиатора. Такая компоновка позволила отказаться от промежуточного охладителя, размещенного ранее между цилиндрами.

2017 – смена нумерации

Мотористы отказались от маркировки 059, стали использовать обозначение 062 и вернулись к одному промежуточному охладителю. Команда отказалась от двойной системы охлаждения в пользу промежуточного водного интеркулера, установленного позади ДВС. Воздух проходит сквозь него по патрубкам из центрального воздухозаборника в компрессор.

Практически команда вернулась к тому, что использовала в 2014 и 2015 годах, только интеркулер разместили значительно ниже между цилиндрами.
Практически команда вернулась к тому, что использовала в 2014 и 2015 годах, только интеркулер разместили значительно ниже между цилиндрами.

2018 – 062 EVO

В 2018 году мотористы продолжили устанавливать турбокомпрессор позади ДВС и вновь отказались от раздельного использования, как это делали в Mercedes и Honda. Это еще раз доказывает – компоновка двигателя сама по себе не дает преимущества.

После прохождения воздуховодов, окруженных со всех сторон промежуточным охладителем (синяя стрелка 1), воздух попадает в компрессор. Там он сжимается и разогревается (красная стрелка 2), затем охлаждается в радиаторе (голубая стрелка 3) и попадает в воздушную камеру. На нижнем фото двигатель без воздуховодов и промежуточный интеркулер.
После прохождения воздуховодов, окруженных со всех сторон промежуточным охладителем (синяя стрелка 1), воздух попадает в компрессор. Там он сжимается и разогревается (красная стрелка 2), затем охлаждается в радиаторе (голубая стрелка 3) и попадает в воздушную камеру. На нижнем фото двигатель без воздуховодов и промежуточный интеркулер.

О принципе работы и составляющих системы рекуперации энергии (ERS) мы рассказали в материале о двигателе Mercedes F1 M09 EQ Power+. В моторе Скудерии MGU-K с 2016 года стоит левее ДВС.

MGU-K и MGU-H Ferrari 062 EVO
MGU-K и MGU-H Ferrari 062 EVO

Силовая установка Ferrari отличается своей батареей (аккумулятором). Скудерия, в отличие от соперников, разделила батарею на две части. Предполагается, что каждая из них отдельно соединена с MGU-K и MGU-H. Теоретически, это позволяет одновременно заряжать две батареи или заряжать одну и генерировать мощность за счет второй. Поскольку датчик FIA устанавливается только на одну из батарей, в теории это позволяло мотористам обойти запрет на ограничение в 4 МДж за круг. Поэтому FIA по ходу сезона установила второй датчик, но не получила доказательств нарушения регламента.

Сравнение батареи Ferrari и Mercedes
Сравнение батареи Ferrari и Mercedes

Как известно, вторая спецификация 062 EVO появилась в Канаде, а третья – в Бельгии. Новые модификации двигателей сопровождались обновлением топлива Shell. Например, с появлением третьей модификации Shell стала поставлять топливо с увеличенным пределом детонации, сохранив другие важные характеристики топлива и уменьшив риск неконтролируемой детонации. Это должно было продлить срок службы поршней.

На фото указаны места крепления двигателя
На фото указаны места крепления двигателя

Таким образом, с 2014 года работа мотористов Ferrari и 50 инженеров Shell позволила увеличить мощность двигателя на 20% и обеспечить несколько большую его надежность, а гонщики Скудерии получили возможность доминировать на многих трассах. Возможно, под конец сезона мотористы Маранелло работали больше над надежностью силовой установки, чем над ее мощностью, что повлияло на результаты (за исключением победы Райкконена в США). В любом случае, даже выступления команд-клиентов (Haas и Sauber) продемонстрировали реальный прогресс итальянских моторов. Остается надеяться, что Ferrari на этом не остановится и вместе с Mercedes подарит нам еще более интересный сезон.

Двигатель Ferrari 062 EVO: intercooler – интеркулер; radiateur ERS – радиатор ERS; allumage – зажигание; embout tubulures d'échappement – наконечник для выхлопной трубы
Двигатель Ferrari 062 EVO: intercooler – интеркулер; radiateur ERS – радиатор ERS; allumage – зажигание; embout tubulures d'échappement – наконечник для выхлопной трубы

Источник

Лучшее