Автомобиль Формулы-1

Краткое описание технических и спортивных правил гонок Формулы-1 см. в Правилах Формулы-1 .

Автомобиль Формулы-1 или автомобиль Формулы-1 — это одноместный гоночный автомобиль формулы с открытой кабиной и открытыми колесами , с массивными передними и задними крыльями и двигателем, расположенным позади водителя , предназначенный для использования в соревнованиях Формулы-1 гоночных соревнований . Правила, регулирующие использование автомобилей, уникальны для чемпионата и предусматривают, что автомобили должны быть построены самими гоночными командами, хотя проектирование и производство могут быть переданы на аутсорсинг. Пилоты Формулы-1 испытывают пиковую нагрузку на поворотах, достигающую шести боковых перегрузок.

Известные автомобили Формулы-1

• 
  Победивший Red Bull Racing RB18 сезона 2022 года под управлением Макса Ферстаппена .
• 
  Доминирующий McLaren MP4/4 . Управляемый Айртоном Сенной в 1988 году.
• 
  Весьма успешный Ferrari F2004 под управлением Михаэля Шумахера на Гран-при США 2004 года .
• 
  выпуска Williams FW15C 1993 года ; который многие считают одним из самых технологичных автомобилей Формулы-1 всех времен.
• 
  Lotus 49B с двигателем Cosworth DFV 3,0 л V8, на фото на Фестивале скорости в Гудвуде 2014 года.
• 
  Первый автомобиль Формулы-1, оснащенный двигателем с турбонаддувом : Renault RS01 1977 года . На фото 2013 год.
• 
  Лотос 78 ; разработан Колином Чепменом . В этом автомобиле и его преемнике ( Lotus 79 ) использовался аэродинамический эффект прижимной силы, известный как эффект земли , который позже был запрещен FIA в 1983 году и позже возвращен в сезоне 2022 года.
• 
  2009 года выпуска Brawn BGP 001 ; эффект прижимной силы был использован благодаря «двойному диффузору ». Этот тип диффузора использовался несколькими командами в течение двух сезонов, а затем был запрещен FIA в 2011 году.

Конструкция шасси

Современные автомобили Формулы-1 изготавливаются из композитов углеродного волокна и аналогичных сверхлегких материалов. Минимально допустимый вес составляет 740 кг (1631 фунт). включая водителя, но не топливо. Автомобили взвешиваются с установленными шинами для сухой погоды. Перед сезоном Формулы-1 2014 года автомобили часто весили меньше этого предела, поэтому команды добавляли балласт, чтобы увеличить вес автомобиля. Преимущество использования балласта заключается в том, что его можно разместить в любом месте автомобиля, чтобы обеспечить идеальное распределение веса. автомобиля Это поможет понизить центр тяжести и улучшить устойчивость, а также позволит команде точно настроить распределение веса автомобиля в соответствии с отдельными трассами.

Двигатели

Основная статья: Двигатели Формулы-1

В сезоне Формулы -1 2006 года (FIA) представила Международная автомобильная федерация новую на тот момент формулу двигателя, согласно которой автомобили должны были оснащаться безнаддувными двигателями объемом 2,4 л в конфигурации двигателя V8 с не более чем четырьмя клапанами на цилиндр. . Дополнительные технические ограничения, такие как запрет на регулируемые впускные трубы, также были введены в новую формулу 2,4-литрового двигателя V8, чтобы не дать командам слишком быстро достичь более высоких оборотов в минуту и ​​мощности. В сезоне 2009 года частота вращения двигателей была ограничена до 18 000 об/мин, чтобы повысить надежность двигателя и сократить расходы.

В течение десятилетия автомобили Формулы-1 оснащались атмосферными двигателями объемом 3,0 л, и все команды остановились на компоновке V10 к концу периода ; однако разработка привела к тому, что эти двигатели имели мощность от 730 до 750 кВт (от 980 до 1000 л.с.), и автомобили, достигающие максимальной скорости 375 км/ч (233 миль в час) (Жак Вильнев на Sauber-Ferrari) на трассе Монцы . Команды начали использовать экзотические сплавы в конце 1990-х годов, что привело к тому, что FIA запретила использование экзотических материалов в конструкции двигателей, при этом для поршней, цилиндров, шатунов и коленчатых валов были разрешены только сплавы алюминия, титана и железа. FIA постоянно вводит ограничения на материалы и дизайн, чтобы ограничить мощность. Даже несмотря на ограничения, двигатели V10 в сезоне 2005 года , как считалось, развивали мощность 730 кВт (980 л.с.), уровень мощности, которого не было со времен запрета на двигатели с турбонаддувом в 1989 году.

Команды с меньшим финансированием (бывшая команда Minardi потратила менее 50 миллионов, а Ferrari тратила сотни миллионов евро в год на разработку своей машины) имели возможность сохранить нынешний V10 на следующий сезон, но с ограничителем оборотов, чтобы сохранить конкурентоспособность. с мощнейшими двигателями V8. Единственной командой, которая выбрала этот вариант, была команда Toro Rosso , которая была реформирована и перегруппировала Minardi.

В 2012 году двигатели потребляли около 450 л (16 куб футов) воздуха в секунду (при пределе оборотов 2012 года 18 000 об / мин); Расход топлива на гонках обычно составлял около 75 л/100 км (3,8 миль на галлон _{в имп} ; 3,1 миль на галлон _{в США} ).

Все автомобили имеют двигатель, расположенный между водителем и задней осью. В большинстве автомобилей двигатели являются нагруженным элементом, а это означает, что двигатель является частью несущей конструкции, прикрепляясь болтами к кабине на передней части, а трансмиссия и задняя подвеска - на задней части.

В чемпионате 2004 года двигатели должны были проработать полный гоночный уик-энд. В чемпионате 2005 года они должны были продержаться два полных гоночных уик-энда, и если команда меняла двигатель между двумя гонками, она подвергалась штрафу в размере 10 позиций на стартовой решетке. В 2007 году это правило было немного изменено, и двигатель должен был работать только в субботу и воскресенье. Это было сделано для популяризации пятничного бега. В сезоне 2008 года двигатели должны были проработать два полных гоночных уик-энда; тот же регламент, что и в сезоне 2006 года. Однако в сезоне 2009 года гонщикам было разрешено использовать максимум 8 двигателей на душу населения в течение сезона, а это означает, что пара двигателей должна была проработать три гоночных уик-энда. Этот метод ограничения затрат на двигатели также повышал важность тактики, поскольку командам приходилось выбирать, в каких гонках использовать новый или уже использованный двигатель.

Начиная с сезона 2014 года все автомобили Формулы-1 оснащались двигателями V6 объемом 1,6 л с турбонаддувом. Ранее турбокомпрессоры были запрещены с 1989 года. Это изменение может повысить эффективность использования топлива до 29%. Одна из многих причин, по которой Mercedes доминировал в начале сезона, заключалась в расположении компрессора турбокомпрессора с одной стороны двигателя, а турбины - с другой; оба затем были соединены валом, проходящим через V-образное отверстие двигателя. Преимущество заключалось в том, что воздух проходил через меньшее количество трубопроводов, что, в свою очередь, уменьшало турбо-задержку и повышало эффективность автомобиля. Кроме того, это означало, что воздух, проходящий через компрессор, был намного холоднее, поскольку находился дальше от горячей секции турбины.

• 
  Двигатель Renault RS26 V8, которым оснащался Renault R26 2006 года.
• 
  BMW M12/13 , 4-цилиндровый двигатель объемом 1,5 л с турбонаддувом для Brabham — автомобили BMW в 1980-х годах развивали во время квалификации 1400 л.с.
• 
  Двигатель Ford Cosworth DFV стал двигателем, используемым многими частными командами на автомобилях, выигравших рекордные 167 гонок в период с 1967 по 1983 год и помог выиграть 12 гонок.
• 
  Двигатель BRM H16 , 16-цилиндровый 64-клапанный двигатель, используемый командой BRM .
• 
  объемом 3,0 л Двигатель Tipo 044 — 3,0 л V12; мощностью 700 л.с. при 17 000 об/мин и использовался в Ferrari 412 T2 в 1995 году.
• 
  Двигатель V12 F1 Tipo 043 , 3,5-литровый двигатель V12 мощностью более 830 л.с. при 15 800 об/мин, использовался в Ferrari 412 T1 в 1994 году.
• 
  Двигатель Типо 053 . Двигатель развивал мощность более 865 л.с. при 18 300 об/мин и использовался в очень успешном Ferrari F2004 в 2004 году.

Передача инфекции

Коробка передач с установленными элементами задней подвески от Lotus T127 , Lotus Racing автомобиля сезона 2010 года .

В автомобилях Формулы-1 используются высокоавтоматические полуавтоматические секвентальные коробки передач с подрулевыми переключателями, при этом в правилах указано, что 8 передач переднего хода (увеличено с 7, начиная с сезона 2014 года ). и необходимо использовать 1 передачу заднего хода, при заднем приводе . Коробка передач изготовлена ​​из углеродистого титана, поскольку отвод тепла является критической проблемой, и крепится болтами к задней части двигателя. Полностью автоматические коробки передач и такие системы, как контроль запуска и контроль тяги , запрещены с 2004 и 2008 годов соответственно, чтобы сохранить навыки водителя и его участие в управлении автомобилем, а также гарантировать, что ни одна команда не использует эти системы незаконно для получения прибыли. конкурентное преимущество, а также снизить затраты. Водитель инициирует переключение передач с помощью подрулевых переключателей, установленных на задней части рулевого колеса , а усовершенствованные электрические соленоиды , гидравлические приводы и датчики выполняют фактическое переключение, а также электронное управление дроссельной заслонкой . Управление сцеплением также осуществляется электрогидравлически, за исключением запуска с места (т. е. стационарного, нейтрального) на первую передачу, когда водитель управляет сцеплением вручную с помощью рычага, установленного на задней части рулевого колеса. Последний автомобиль Формулы-1, оснащенный традиционной механической коробкой передач , Forti FG01 , участвовал в гонках в 1995 году .

Современное сцепление Формулы-1 представляет собой многодисковую карбоновую конструкцию диаметром менее 100 мм (3,9 дюйма). весом менее 1 кг (2,2 фунта) и мощностью около 540 кВт (720 л.с.). По состоянию на 2009 год В сезоне гонок все команды используют с плавным переключением коробки передач , которые позволяют практически мгновенно переключать передачи с минимальной потерей привода. Время переключения передач у современных автомобилей Формулы-1 находится в районе 2–3 мс . Чтобы сохранить низкие затраты в Формуле-1, коробки передач должны выдерживать пять гонок подряд, а с 2015 года передаточные числа коробок передач будут фиксированными для каждого сезона (в 2014 году их можно будет менять только один раз). Замена коробки передач раньше отведенного времени повлечет за собой штраф в размере пяти мест на стартовой решетке за первое соревнование, в котором используется новая коробка передач.

Аэродинамика

Обтекаемый кузов Ferrari 553 F1 1954 года.

1979 года Lotus 80 был разработан с учетом максимального эффекта земли.

Аэродинамика стала ключом к успеху в спорте, и команды ежегодно тратят десятки миллионов долларов на исследования и разработки в этой области.

У аэродинамического конструктора есть две основные задачи: создание прижимной силы, которая поможет вытолкнуть шины автомобиля на трассу и улучшить силу прохождения поворотов, а также минимизировать сопротивление, вызванное турбулентностью, которая замедляет автомобиль.

Несколько команд начали экспериментировать с теперь уже знакомыми крыльями в конце 1960-х годов. Крылья гоночного автомобиля действуют по тому же принципу, что и крылья самолета, но сконфигурированы так, чтобы создавать направленную вниз силу, а не направленную вверх. Современный болид Формулы-1 способен развивать поперечную силу в 6 G. за счет аэродинамической прижимной силы. Аэродинамическая прижимная сила, позволяющая это сделать, обычно превышает вес автомобиля. Это значит, что теоретически на высоких скоростях они могли бы ездить по перевернутой поверхности подходящей конструкции; например, на потолке .

Впервые использование аэродинамики для увеличения сцепления автомобилей с дорогой было впервые использовано в Формуле-1 в сезоне 1968 года компаниями Lotus , Ferrari и Brabham . Сначала Lotus представила скромные передние крылья и спойлер на Lotus 49 B Грэма Хилла на Гран-при Монако 1968 года ; затем Brabham и Ferrari добились большего успеха на Гран-при Бельгии 1968 года с полноразмерными крыльями, установленными на стойках высоко над водителем.

Ранние эксперименты с подвижными крыльями и высокими креплениями привели к нескольким впечатляющим авариям, и в сезоне 1970 года были введены правила, ограничивающие размер и расположение крыльев. Подобные правила развивались с течением времени и используются до сих пор.

В конце 1960-х годов Джим Холл из Чапаррала впервые применил прижимную силу « эффекта земли » в автогонках. В середине 1970-х годов инженеры Lotus обнаружили, что весь автомобиль можно заставить действовать как гигантское крыло, создав на его нижней стороне аэродинамический профиль, который заставит воздух, движущийся относительно автомобиля, толкать его на дорогу. Применив еще одну идею Джима Холла из его спортивного гоночного автомобиля Chaparral 2J, Гордон Мюррей спроектировал Brabham BT46B , у ​​которого был вентилятор радиатора, который также отсасывал воздух из юбочной области под автомобилем, создавая огромную прижимную силу. После технических проблем со стороны других команд он был снят с соревнований после единственной гонки. Затем последовали изменения в правилах, чтобы ограничить преимущества «эффекта земли» - сначала запрет на юбки, используемые для ограничения зоны низкого давления, а затем требование о «ступенчатом полу».

Задняя крышка двигателя McLaren MP4-21 предназначена для направления воздушного потока к заднему крылу.

Несмотря на полноразмерные аэродинамические трубы и огромные вычислительные мощности, используемые аэродинамическими отделами большинства команд, фундаментальные принципы аэродинамики Формулы-1 по-прежнему актуальны: создать максимальную прижимную силу при минимальном лобовом сопротивлении. Основные крылья, установленные спереди и сзади, имеют разные профили в зависимости от требований к прижимной силе конкретной гусеницы. Узкие, медленные трассы, такие как Монако, требуют очень агрессивных профилей крыльев – автомобили имеют две отдельные «лопасти» «элементов» на задних крыльях (две — максимально разрешенный). Напротив, на высокоскоростных трассах, таких как Монца, автомобили лишены как можно большего количества крыльев, чтобы уменьшить сопротивление и увеличить скорость на длинных прямых.

Каждая поверхность современного автомобиля Формулы-1, от формы рычагов подвески до формы шлема пилота, учитывает аэродинамические эффекты. Разрушенный воздух, в котором поток «отделяется» от тела, создает турбулентность, которая создает сопротивление, замедляющее автомобиль. Почти столько же усилий было потрачено на уменьшение лобового сопротивления, как и на увеличение прижимной силы – от вертикальных концевых пластин, прикрепленных к крыльям для предотвращения образования вихрей, до пластин диффузора, установленных низко сзади, что помогает уравновешивать давление более быстрого воздуха, который прошел под автомобилем и в противном случае создал бы «баллон» низкого давления, тянущийся сзади. Несмотря на это, конструкторы не могут делать свои автомобили слишком «скользкими», поскольку необходимо обеспечить хороший приток воздуха, помогающий рассеивать огромное количество тепла, выделяемого двигателем и тормозами.

Современный автомобиль Ferrari Формулы-1 тестируется Фернандо Алонсо в Хересе . Автомобиль — Феррари F10 .

В последние годы большинство команд Формулы-1 пытались подражать дизайну Ferrari с «узкой талией», когда задняя часть автомобиля делается как можно более узкой и низкой. Это уменьшает сопротивление и максимально увеличивает количество воздуха, поступающего в заднее крыло. «Баржевые доски», установленные по бокам автомобилей, также помогли сформировать поток воздуха и минимизировать турбулентность.

Пересмотренные правила, введенные в 2005 году, заставили аэродинамиков быть еще более изобретательными. Стремясь снизить скорость, FIA снизила прижимную силу, подняв переднее антикрыло, выдвинув заднее крыло вперед и изменив профиль заднего диффузора. Конструкторы быстро восполнили большую часть этой потери с помощью множества сложных и новых решений, таких как «роговые» законцовки крыла, впервые появившиеся на McLaren MP4-20 .Большинство этих инноваций были фактически объявлены вне закона в соответствии с еще более строгими правилами аэродинамики, введенными FIA в 2009 году. Изменения были призваны способствовать обгонам, облегчая автомобилю возможность следовать за другим. Новые правила перенесли автомобили в новую эру: с более низкими и широкими передними крыльями, более высокими и узкими задними крыльями и, в целом, гораздо более «чистым» кузовом. Однако, пожалуй, самым интересным изменением стало введение «подвижной аэродинамики», позволяющей водителю ограниченно регулировать переднее крыло из кабины во время гонки.

Новая система заднего крыла DRS (Drag Reduction System), представленная в 2011 году, узурпировала прежнюю систему. Это также позволяет гонщикам вносить коррективы, но доступность системы регулируется электроникой - первоначально ее можно было использовать в любое время на тренировках и квалификации (если только гонщик не ездит на шинах для влажной погоды), но во время гонки ее можно было только активировать. когда водитель отстает от другой машины менее чем на одну секунду в заранее определенных точках трассы. (С 2013 г. DRS доступен только в заранее определенные моменты во время всех сеансов). Затем система отключается, как только водитель тормозит. Система «останавливает» заднее крыло, открывая закрылок, в результате чего в крыле остается горизонтальный зазор шириной 50 мм, что снижает сопротивление и позволяет развивать более высокие максимальные скорости. Однако это также уменьшает прижимную силу, поэтому его обычно используют на длинных прямых участках пути или участках, которые не требуют высокой прижимной силы.

Система была введена для увеличения количества обгонов и часто является причиной обгона на прямых или в конце прямых, где обгон поощряется в следующем повороте(ах). Однако водители, болельщики и специалисты по-разному воспринимают систему DRS. Вернувшийся пилот Формулы-1 Роберт Кубица заявил, что "не видел ни одного обгона в Формуле-1 в течение двух лет". предполагая, что DRS - это неестественный способ обгона машин на трассе, поскольку на самом деле он не требует навыков водителя для успешного обгона конкурента, поэтому это не будет обгоном.

Крылья

Ранние конструкции связывали крылья непосредственно с подвеской, но несколько аварий привели к появлению правил, гласящих, что крылья должны быть жестко прикреплены к шасси. Аэродинамика автомобилей спроектирована таким образом, чтобы обеспечить максимальную прижимную силу при минимальном лобовом сопротивлении ; каждая часть кузова спроектирована с учетом этой цели. Как и большинство автомобилей с открытыми колесами, они имеют большие передние и задние крылья , но они гораздо более развиты, чем американские гоночные автомобили с открытыми колесами, которые больше зависят от настройки подвески; например, нос приподнят над центром переднего крыла, позволяя всей его ширине обеспечивать прижимную силу. Передние и задние крылья имеют изящную форму и чрезвычайно тонко «настроены», как и остальная часть кузова, такая как поворотные лопатки под носом, борта , боковые опоры, нижняя часть кузова и задний диффузор . Они также оснащены аэродинамическими придатками, которые направляют воздушный поток. Такой экстремальный уровень аэродинамического развития означает, что автомобиль Формулы-1 производит гораздо большую прижимную силу, чем любой другой автомобиль с открытыми колесами; Например, автомобили Indycars создают прижимную силу, равную их весу (то есть соотношение прижимной силы:веса 1:1) на скорости 190 км/ч (118 миль в час), в то время как автомобиль Формулы-1 достигает того же уровня на скорости от 125 до 130 км/ч ( от 78 до 81 миль в час), а на скорости 190 км/ч (118 миль в час) соотношение составляет примерно 2:1.

Баржборды, в частности, спроектированы, сформированы, настроены, отрегулированы и расположены не для непосредственного создания прижимной силы, как в случае обычного крыла или трубки Вентури под днищем, а для создания вихрей из-за утечки воздуха по их краям. Использование вихрей — существенная особенность последних моделей автомобилей Формулы-1. Поскольку вихрь представляет собой вращающуюся жидкость, которая создает зону низкого давления в своем центре, создание вихрей снижает общее местное давление воздуха. Поскольку под автомобилем желательно низкое давление, поскольку оно позволяет нормальному атмосферному давлению давить на автомобиль сверху; создавая вихри, можно увеличить прижимную силу, сохраняя при этом правила, запрещающие воздействие на землю .

Автомобили Формулы-1 сезона 2009 года подверглись большим сомнениям из-за конструкции задних диффузоров автомобилей Williams, Toyota и Brawn GP, ​​на которых участвовали Дженсон Баттон и Рубенс Баррикелло, получивших название « двойные диффузоры» . Апелляции многих команд были рассмотрены FIA, собравшейся в Париже перед Гран-при Китая 2009 года , и использование таких диффузоров было признано законным. Босс Brawn GP Росс Браун назвал конструкцию двойного диффузора «инновационным подходом к существующей идее». Впоследствии они были запрещены на сезон 2011 года. Еще одним спорным моментом сезонов 2010 и 2011 годов стало переднее крыло автомобилей Red Bull. Несколько команд выразили протест, заявив, что крыло нарушает правила. На кадрах высокоскоростных участков трассы видно, как переднее крыло Red Bull изгибается снаружи, что приводит к увеличению прижимной силы. Были проведены испытания переднего крыла Red Bull, и FIA не смогла обнаружить, что крыло нарушает какие-либо правила.

С начала сезона 2011 года автомобилям разрешили эксплуатировать регулируемое заднее антикрыло, более известное как DRS (система снижения сопротивления) — систему, предназначенную для борьбы с проблемой турбулентного воздуха при обгоне. На прямых трассах водители могут задействовать DRS, которая открывает заднее крыло, уменьшает лобовое сопротивление автомобиля, позволяя ему двигаться быстрее. Как только водитель нажимает на тормоз, заднее крыло снова закрывается. В свободных тренировках и квалификации гонщик может использовать его, когда пожелает, но в гонке его можно использовать только в том случае, если гонщик отстает от другого гонщика на 1 секунду или меньше в зоне обнаружения DRS на гоночной трассе, на в какой момент его можно активировать в зоне активации, пока водитель не затормозит.

• 
  Передние и задние крылья появились в конце 1960-х годов. Cosworth MS80 1969 года выпуска Здесь можно увидеть Matra . К концу 1960-х годов крылья стали де-факто на всех автомобилях Формулы.
• 
  Низкая прижимная сила. переднее крыло на автомобиле Renault R30 F1. Передние крылья сильно влияют на скорость прохождения поворотов и управляемость автомобиля и регулярно меняются в зависимости от требований к прижимной силе на трассе.
• 
  Заднее крыло современной машины Формулы-1 с тремя аэродинамическими элементами (1, 2, 3). На концевом крыле видны ряды отверстий для регулировки угла атаки (4) и установки еще одного элемента (5).

Носовая коробка

Носовая коробка или, чаще, носовые обтекатели служат трем основным целям:

1. Они представляют собой конструкции, на которых крепятся передние крылья.
2. Они направляют поток воздуха в нижнюю часть автомобиля к диффузору.
3. Они действуют как амортизаторы в случае аварии.

Носовые коробки представляют собой полые конструкции из углеродных волокон. Они поглощают удары в момент аварии, предотвращая травмирование водителя.

Воздушная коробка

Сразу за кабиной водителя находится конструкция под названием Air Box. Air Box служит двум целям. Он принимает высокоскоростно движущийся воздух и подает его во впускной коллектор двигателя. Этот высокоскоростной воздух находится под давлением и, следовательно, сжимается из-за эффекта толчка. Этот воздух под высоким давлением, подаваемый в двигатель, увеличивает его мощность. Кроме того, подаваемый к нему воздух сильно турбулентен, поскольку проходит над шлемом водителя. Воздушная камера поглощает этот турбулентный воздух, не позволяя ему нарушать ламинарный поток воздуха вместе с другими частями.Вторым преимуществом аэробокса является его большой размер, что обеспечивает большое пространство для рекламы, что в свою очередь дает возможности для дополнительного дохода от рекламы.

Эффект земли

Задний диффузор на Renault R29 2009 года выпуска . Диффузор представляет собой черную конструкцию, расположенную у земли, с вертикальными ребрами. Задние диффузоры были важным аэродинамическим средством с конца 1980-х годов.

Правила Формулы-1 сильно ограничивают использование аэродинамики с эффектом земли , которая является высокоэффективным средством создания прижимной силы с небольшим сопротивлением. Нижняя часть автомобиля, поддон, должна быть плоской между осями. Деревянная доска или полозья толщиной 10 мм (по состоянию на 2008 год) . проходит по середине машины, чтобы машины не двигались достаточно низко и не касались поверхности пути; этот блок скольжения измеряется до и после гонки. Если после гонки толщина планки станет менее 9 мм, автомобиль дисквалифицируется. Изменение правил 2022 года позволило командам использовать туннели Вентури для создания гораздо большего эффекта земли, чем это позволяли предыдущие сезоны. Это изменение, наряду со значительным упрощением аэродинамики корпуса, было сделано с намерением создать более тесную гонку за счет уменьшения вихрей, создаваемых сложными крыльями.

Значительная прижимная сила обеспечивается за счет использования заднего диффузора , который поднимается от поддона задней оси к задней части кузова. Правила Формулы-1 сильно ограничивали использование эффекта земли до изменения правил в 2022 году, который является высокоэффективным средством создания прижимной силы с небольшим штрафом за сопротивление. До 2022 года нижняя часть автомобиля (поддон) должна была быть плоской между осями. Ограниченный размер крыльев (требующий использования на больших углах атаки для создания достаточной прижимной силы) и вихри , создаваемые открытыми колесами, приводят к высокому коэффициенту аэродинамического сопротивления (около 1 по словам Габриэле технического директора Minardi Тредози ; по сравнению со средним современным автомобилем которого составляет , значение C _d от 0,25 до 0,35), так что, несмотря на огромную мощность двигателей, максимальная скорость этих автомобилей меньше, чем у времен Второй мировой войны старинных Mercedes-Benz , и Гонщики Auto Union Silver Arrows . Однако это сопротивление с лихвой компенсируется способностью проходить повороты на чрезвычайно высокой скорости. Аэродинамика настроена для каждой трассы; с конфигурацией с низким сопротивлением для трасс, где более важна высокая скорость, таких как Autodromo Nazionale Monza , и с конфигурацией с высоким сцеплением для трасс, где более важно прохождение поворотов, например, Circuit de Monaco .

Правила

Переднее антикрыло ниже, чем когда-либо прежде, как это было на Mercedes F1 W03 2012 года .

Запрет на аэродинамические придатки привел к тому, что автомобили 2009 года имели более гладкий кузов, как это показано на Williams FW31 .

Основная статья: Правила Формулы-1

В соответствии с правилами 2009 года FIA избавила автомобили Формулы-1 от небольших винглетов и других частей автомобиля (за исключением переднего и заднего крыла), используемых для управления воздушным потоком автомобиля с целью уменьшения лобового сопротивления и увеличения прижимной силы. В настоящее время переднее крыло имеет специальную форму, позволяющую нагнетать воздух ко всем крылышкам и бортам, чтобы воздушный поток был плавным. Если их снять, различные части автомобиля будут вызывать большое сопротивление, поскольку переднее крыло не сможет пропускать воздух мимо кузова автомобиля. Правила, вступившие в силу в 2009 году, уменьшили ширину заднего крыла на 25 см и стандартизировали центральную часть переднего крыла, чтобы команды не могли разрабатывать переднее крыло. В 2017 году автомобили претерпели серьезные изменения, в результате которых были установлены более широкие передние и задние крылья, а также более широкие шины .

Концептуальное шасси 2022 года, представленное на Гран-при Великобритании 2021 года.

На протяжении большей части эры турбо-гибридов водители отмечали, что следовать вплотную за другими автомобилями, особенно при попытках обгона, было значительно сложнее из-за сильной турбулентности или «грязного воздуха» от лидирующего автомобиля, что ухудшало аэродинамические характеристики автомобиля. следующая машина. Таким образом, к сезону 2022 года FIA внесла технические изменения в аэродинамические характеристики автомобилей, чтобы уменьшить количество этого «грязного воздуха» и обеспечить возможность более легкого обгона. Переднее крыло, боковые подкрылки и заднее крыло были переработаны, чтобы перенаправить аэродинамическую турбулентность вверх, а были установлены более крупные шины с 18-дюймовыми колесами, чтобы ограничить разрушительные вихри , создаваемые их вращением.

Рулевое колесо

2021 года Руль Alpine F1 со сложным набором циферблатов, ручек и кнопок.

Водитель имеет возможность точно настраивать многие элементы гоночного автомобиля изнутри машины с помощью руля. Колесо можно использовать для переключения передач, применения оборотов. ограничитель, регулировать топливно-воздушную смесь, изменять баланс тормозов, управлять дифференциалом, силовым агрегатом, торможением двигателем и вызывать рацию. Такие данные, как обороты двигателя, время прохождения круга, температура шин, температура тормозов, скорость и передача, отображаются на ЖК-экране. Ступица колеса также будет включать в себя подрулевые лепестки переключения передач и ряд светодиодных фонарей переключения передач . Одно только колесо может стоить около 50 000 долларов. а конструкция из углеродного волокна весит 1,3 килограмма. В сезоне 2014 года некоторые команды, такие как Mercedes, решили использовать на своих колесах ЖК-дисплеи большего размера, которые позволяют водителю видеть дополнительную информацию, такую ​​как расход топлива и передача крутящего момента. Они также более настраиваемы благодаря возможности использования самых разных программ.

Топливо

Ударопрочные топливные камеры , армированные такими волокнами, как кевлар , обязательны на автомобилях Формулы-1.

Топливо , используемое в автомобилях Формулы-1, очень похоже на обычный бензин (премиум-класса) , хотя и с гораздо более тщательно контролируемой смесью. Топливо Формулы-1 будет подпадать под высокооктановое дорожное топливо премиум-класса с октановым порогом от 95 до 102. Начиная с сезона 1992 года все автомобили Формулы-1 должны в обязательном порядке использовать неэтилированный гоночный бензин.

Смеси F1 настроены на максимальную производительность в данных погодных условиях или на различных трассах. В тот период, когда команды были ограничены определенным объемом топлива во время гонки, использовались экзотические топливные смеси высокой плотности, которые на самом деле были более плотными, чем вода, поскольку энергосодержание топлива зависит от его массовой плотности.

Чтобы убедиться, что команды и поставщики топлива не нарушают правила использования топлива, FIA требует от компаний Elf, Shell, Mobil, Petronas и других топливных команд предоставить образцы топлива, которое они предоставляют для гонки. В любой момент инспекторы FIA могут запросить образец с заправочной станции, чтобы сравнить «отпечатки пальцев» того, что находится в машине во время гонки, с тем, что было предоставлено. Команды обычно соблюдают это правило, но в 1997 году Мика Хаккинен был лишен третьего места на трассе Спа-Франкоршам в Бельгии после того, как FIA определила, что его топливо не соответствует формуле, а также в 1976 году и McLaren, и Автомобили Penske были вынуждены отойти в конец Гран-при Италии после того, как октановое число смеси оказалось слишком высоким.

Шины

Основная статья: Шины Формулы-1

Передняя шина Bridgestone Potenza F1.

В сезоне 2009 года вновь стали использоваться слики, заменившие шины с рифлением, использовавшиеся с 1998 по 2008 год .

Шины сзади не могут быть шире 405 мм (15,9 дюйма), в сезоне 2017 года ширина передних шин увеличена с 245 мм до 305 мм. В отличие от топлива, шины лишь внешне напоминают обычные дорожные шины. В то время как срок службы дорожной автомобильной шины составляет до 80 000 км (50 000 миль), шины Формулы-1 не выдерживают даже всей гоночной дистанции (чуть более 300 км (190 миль)); их обычно меняют один или два раза за гонку, в зависимости от трассы. Это результат стремления максимизировать способность держать дорогу, что привело к использованию очень мягких компаундов (чтобы обеспечить максимально точное прилегание поверхности шины к поверхности дороги).

С начала сезона 2007 года у Формулы-1 был единственный поставщик шин. С 2007 по 2010 год это была Bridgestone, но в 2011 году Pirelli вновь вернулась в спорт после ухода Bridgestone. Существует семь составов шин Формулы-1; 5 — это составы для сухой погоды (обозначены C1–C5), а 2 — влажные составы (промежуточные для влажных поверхностей без стоячей воды и полностью влажные для поверхностей со стоячей водой). Для каждой гонки используются три состава для сухой погоды (обычно более твердый и мягкий), а также оба состава для влажной погоды. Более твердые шины более долговечны, но обеспечивают меньшее сцепление с дорогой, а более мягкие – наоборот. В 2009 году слики вернулись в рамках изменений правил сезона 2009 года; слики не имеют канавок и обеспечивают до 18% больше контакта с гусеницей. Во времена Bridgestone на боковине более мягкого компаунда была нарисована зеленая полоса, чтобы позволить зрителям различать, на какой шине находится водитель. Начиная с 2019 года Pirelli отказалась от системы наименования шин, согласно которой на каждом Гран-при шины будут обозначаться независимо как твердые, средние и мягкие с белыми, желтыми и красными боковинами соответственно, вместо того, чтобы иметь отдельное название и цвет для каждой из пяти шин. Изменение было реализовано для того, чтобы обычные фанаты могли лучше понять систему шин. Как правило, три сухих состава, представленные на трассе, имеют последовательные характеристики.

Тормоза

Тормозные диски на Мерседес MGP W02 .

Дисковые тормоза состоят из ротора и суппорта на каждом колесе. Роторы из углеродного композита (представленные командой Brabham в 1976 году ) используются вместо стали или чугуна из-за их превосходных фрикционных, термических и противодеформационных свойств, а также значительной экономии веса. Эти тормоза спроектированы и изготовлены для работы при экстремальных температурах, до 1000 градусов Цельсия (1800 °F). Водитель может контролировать распределение тормозных усилий вперед и назад, чтобы компенсировать изменения состояния пути или количества топлива. В правилах указано, что это управление должно быть механическим, а не электронным, поэтому обычно оно управляется рычагом внутри кабины, а не рычагом на рулевом колесе.

Средний автомобиль Формулы-1 может замедлиться со 100 до 0 км/ч (от 62 до 0 миль в час) примерно за 15 метров (48 футов), по сравнению с BMW M3 2009 года, которому требуется 31 метр (102 фута). При торможении на высоких скоростях аэродинамическая прижимная сила обеспечивает огромное замедление: от 4,5 до 5,0 g (от 44 до 49 м/с). ² ) и до 5,5 г (54 м/с ² ) на высокоскоростных трассах, таких как трасса Жиля Вильнёва (Гран-при Канады) и Национале Монца (Гран-при Италии). Это контрастирует с 1,0–1,5 г (от 10 до 15 м/с). ² ) для спортивных автомобилей ( утверждается, что Bugatti Veyron способен тормозить при 1,3 g). Автомобиль Формулы-1 может затормозить со скорости 200 км/ч (124 миль в час) до полной остановки всего за 2,9 секунды, потратив всего 65 метров (213 футов).

В настоящее время Brembo вместе со своими дочерними брендами AP Racing и Hitco являются производителями тормозов Формулы-1.

Производительность

Каждый автомобиль Формулы-1 способен разгоняться от 0 до 160 км/ч (от 0 до 99 миль в час) и обратно до 0 менее чем за пять секунд.

Во время демонстрации на трассе Сильверстоун в Великобритании автомобиль Формулы-1 McLaren-Mercedes, которым управлял Дэвид Култхард, дал паре Mercedes-Benz трамваев фору в семьдесят секунд и смог опередить машины до финиша с места. старт, дистанция всего 5,2 км (3,2 мили).

Машины Формулы-1 не только быстры на прямой, но и обладают большей способностью проходить повороты. Автомобили Гран-при могут проходить повороты на значительно более высоких скоростях, чем другие гоночные автомобили, из-за их уровня сцепления и прижимной силы. Скорость прохождения поворотов настолько высока, что гонщикам Формулы-1 приходится выполнять силовые тренировки только для мышц шеи. Бывший пилот Формулы-1 Хуан Пабло Монтойя утверждал, что может выполнить 300 повторений с весом 23 кг (50 фунтов) шеей.

Сочетание легкого веса (642 кг в гоночной комплектации на 2013 год), мощности (670–750 кВт (900–1000 л.с.) с 3,0-литровым двигателем V10, 582 кВт (780 л.с.) с 2,4-литровым двигателем V8 2007 года, 710 кВт. (950 л.с.) с 1,6-литровым двигателем V6 с турбонаддувом 2016 г.), аэродинамика и сверхвысокопроизводительные шины — вот что придает машине Формулы-1 такие высокие характеристики. Главным приоритетом для дизайнеров Формулы-1 является ускорение , а не просто максимальная скорость. Для оценки характеристик автомобиля можно рассматривать три типа ускорения:

• Продольное ускорение (ускорение)
• Продольное замедление (торможение)
• Боковое ускорение (поворот)

Все три ускорения должны быть максимальными. Способ получения этих трех ускорений и их значения:

Ускорение

Автомобили Формулы-1 2016 года имеют удельную мощность 1400 л.с. / т (1,05 кВт / кг ; 1270 л.с. / тонну США ; 0,635 л.с. / фунт ). Теоретически это позволило бы автомобилю разогнаться до 100 км/ч (62 мили в час) менее чем за 1 секунду. Однако мощность не может быть преобразована в движение на низких скоростях из-за потери тяги, и обычно для достижения 100 км/ч (62 миль в час) требуется 2,5 секунды. Примерно после 130 км/ч (80 миль в час) потеря тяги минимальна из-за совокупного эффекта более быстрого движения автомобиля и прижимной силы, что приводит к продолжению ускорения автомобиля с очень высокой скоростью. Цифры (для Mercedes W07 2016 года выпуска ):

• От 0 до 100 км/ч (62 миль в час): 2,4 секунды
• От 0 до 200 км/ч (124 миль в час): 4,2 секунды
• От 0 до 300 км/ч (186 миль в час): 8,4 секунды

Показатель ускорения обычно составляет 1,45 g (14,2 м/с). ² ) до 200 км/ч (124 миль в час), что означает, что сиденье толкает водителя с силой, ускорение которой в 1,45 раза превышает земное притяжение.

Существуют также системы наддува, известные как системы рекуперации кинетической энергии (KERS). Эти устройства восстанавливают кинетическую энергию, возникающую в процессе торможения автомобиля. Они хранят эту энергию и преобразуют ее в мощность, которую можно использовать для ускорения. KERS обычно добавляет 80 л.с. (60 кВт) и весит 35 кг (77 фунтов). Существует два основных типа систем: электрический и механический маховик. В электрических системах используется мотор-генератор, встроенный в трансмиссию автомобиля, который преобразует механическую энергию в электрическую и наоборот. После того, как энергия использована, она сохраняется в батарее и высвобождается по желанию. Механические системы улавливают энергию торможения и используют ее для вращения небольшого маховика, который может вращаться со скоростью до 80 000 об/мин. Когда требуется дополнительная мощность, маховик подключается к задним колесам автомобиля. В отличие от электрического KERS, механическая энергия не меняет состояния и, следовательно, более эффективна. Доступен еще один вариант — гидравлический KERS, в котором энергия торможения используется для накопления гидравлического давления, которое затем при необходимости передается на колеса.

Замедление

Карбоновые тормоза на Sauber C30

Карбоновые тормоза в сочетании с технологией изготовления шин и аэродинамикой автомобиля создают поистине выдающееся тормозное усилие. Сила замедления при торможении обычно составляет 4 g (39 м/с). ² ) и может достигать 5–6 г. при торможении на экстремальных скоростях, например, на трассе Жиля Вильнёва или в Индианаполисе. В 2007 году Мартин Брандл , бывший гонщик Гран-при, тестировал болид Формулы-1 Williams Toyota FW29 и заявил, что при резком торможении он чувствовал, как будто его легкие ударялись о внутреннюю часть грудной клетки, заставляя его непроизвольно выдыхать. Здесь действительно помогает аэродинамическое сопротивление, которое может способствовать торможению до 1,0 g, что эквивалентно тормозам большинства дорожных спортивных автомобилей. Другими словами, если отпустить газ, автомобиль Формулы-1 будет замедляться под действием сопротивления с той же скоростью, что и большинство спортивных автомобилей при торможении, по крайней мере, на скорости выше 250 км/ч (160 миль в час).

Есть три компании, которые производят тормоза для Формулы-1. Это Hitco (штаб-квартира в США, часть SGL Carbon Group), Brembo в Италии и Carbone Industrie во Франции. В то время как Hitco производит собственный углерод/углерод, Brembo закупает его у Honeywell, а Carbone Industrie закупает углерод у Messier Bugatti.

Карбон/углерод — это краткое название карбона, армированного углеродным волокном. Это означает, что углеродные волокна укрепляют матрицу углерода, который добавляется к волокнам путем осаждения матрицы ( CVI или CVD ) или пиролиза смоляного связующего.

Тормоза F1 имеют диаметр 278 мм (10,9 дюйма) и максимальную толщину 32 мм (1,3 дюйма). Тормозные колодки из карбона/карбона приводятся в действие 6-поршневыми оппозитными суппортами, поставляемыми Akebono, AP Racing или Brembo . Суппорта изготовлены из алюминиевого сплава с титановыми поршнями. Правила ограничивают модуль упругости материала суппорта до 80 ГПа, чтобы команды не использовали экзотические материалы с высокой удельной жесткостью, например, бериллий. Титановые поршни экономят вес, а также обладают низкой теплопроводностью, уменьшая приток тепла в тормозную жидкость.

Боковое ускорение

Аэродинамические силы автомобиля Формулы 1 могут создавать прижимную силу, в три раза превышающую вес автомобиля. Фактически, на скорости всего 130 км/ч (81 миль в час) прижимная сила равна по величине весу автомобиля. На малых скоростях автомобиль может развернуться на 2,0 g. Уже на скорости 210 км/ч (130 миль в час) боковая сила составляет 3,0 g, о чем свидетельствуют эссы (3 и 4 повороты) на трассе Сузука. Повороты на более высокой скорости, такие как Бланшимон ( трасса Спа-Франкоршам ) и Копсе ( трасса Сильверстоун ), выполняются с нагрузкой выше 5,0 g, а на повороте 130-R Сузуки было зафиксировано значение 6,0 g. Это контрастирует с максимальным весом для высокопроизводительных дорожных автомобилей, таких как Enzo Ferrari, составляющим 1,5 г или Koenigsegg One:1 , превышающим 1,7 г для трассы Спа-Франкоршам.

Поскольку сила, создающая боковое ускорение, в основном представляет собой трение, а трение пропорционально приложенной нормальной силе , большая прижимная сила позволяет машине Формулы-1 проходить повороты на очень высоких скоростях. В качестве примера экстремальных скоростей прохождения поворотов можно привести повороты Бланшимон и О-Руж в Спа-Франкоршам, которые проходят на скорости выше 300 км/ч (190 миль в час), тогда как гоночные туристические автомобили могут делать это только на скорости 150–160. км/ч (обратите внимание, что боковая сила увеличивается пропорционально квадрату скорости). Более новый и, возможно, даже более экстремальный пример - восьмой поворот на трассе Стамбул-парк , относительно крутой поворот с четырьмя вершинами на 190 °, на котором автомобили поддерживают скорость от 265 до 285 км / ч (165 и 177 миль в час) (в 2006 г.). ) и испытайте нагрузку от 4,5 до 5,5 g в течение 7 секунд — это самое продолжительное продолжительное прохождение крутых поворотов в Формуле 1.

Максимальная скорость

2005 года BAR : Honda установила неофициальный рекорд скорости 413 км/ч (257 миль в час) на гоночной трассе Бонневиль.

На практике максимальные скорости ограничены самой длинной прямой на трассе и необходимостью сбалансировать аэродинамическую конфигурацию автомобиля между высокой скоростью на прямой (низкое аэродинамическое сопротивление) и высокой скоростью прохождения поворотов (высокая прижимная сила) для достижения максимально быстрого времени прохождения круга. В сезоне 2006 года максимальная скорость автомобилей Формулы-1 составляла чуть более 300 км/ч (185 миль в час) на трассах с высокой прижимной силой, таких как Альберт-Парк в Австралии и Сепанг в Малайзии. Эти скорости снизились примерно на 10 км/ч (6 миль в час) по сравнению со скоростями 2005 года и на 15 км/ч (9 миль в час) по сравнению со скоростями 2004 года из-за недавних ограничений производительности (см. Ниже). На трассах с низкой прижимной силой были зарегистрированы более высокие максимальные скорости: в Жиле-Вильневе (Канада) 325 км/ч (203 мили в час), в Индианаполисе (США) 335 км/ч (210 миль в час) и в Монце (Италия) 360 км/ч. ч (225 миль в час). На тестах за месяц до Гран-при Италии 2005 года Хуан Пабло Монтойя из команды McLaren-Mercedes F1 установил рекорд максимальной скорости 372,6 км/ч (231,5 миль в час). которая была официально признана FIA самой быстрой скоростью, когда-либо достигнутой автомобилем Формулы-1, хотя она не была установлена ​​во время официально санкционированной сессии во время гоночного уик-энда. На Гран-при Италии 2005 года Кими Райкконен из McLaren-Mercedes показал скорость 370,1 км/ч (229,9 миль в час). Этот рекорд был побит на Гран-при Мексики 2016 года пилотом Williams Валттери Боттасом, чья максимальная скорость в гоночных условиях составила 372,54 км/ч (231,48 миль в час). Однако, несмотря на то, что эта информация была показана на официальных мониторах FIA, FIA еще не приняла ее в качестве официального отчета. Ранее Боттас установил еще более высокий рекорд максимальной скорости во время квалификации Гран-при Европы 2016 года , зафиксировав скорость 378,035 км/ч (234,9 миль в час), хотя и за счет использования драфта в слипстриме. Эта максимальная скорость еще не подтверждена каким-либо официальным методом, поскольку в настоящее время единственным источником этой информации является сообщение команды Williams в Твиттере: в то время как по официальным данным FIA, скорость Боттаса в этом случае составила 366,1 км/ч. На данный момент скорость Монтойи, равная 372,6 км/ч (231,5 миль в час), по-прежнему считается официальным рекордом, хотя она не была установлена ​​во время санкционированной сессии.

За пределами трассы команда BAR Honda использовала модифицированный автомобиль BAR 007 , который, как они утверждают, соответствует правилам FIA Формулы-1, чтобы установить неофициальный рекорд скорости 413 км/ч (257 миль в час) на прямолинейном заезде с односторонним движением. 6 ноября 2005 года во время вымогательства перед попыткой установить рекорд Bonneville 400 . Автомобиль был оптимизирован для достижения максимальной скорости, а прижимной силы было достаточно, чтобы не дать ему оторваться от земли. Автомобиль, получивший марку Honda после поглощения BAR в конце 2005 года, установил утвержденный FIA рекорд скорости 400 км/ч (249 миль в час) на заезде в одну сторону 21 июля 2006 года на гоночной трассе Бонневиль . В этом случае автомобиль не полностью соответствовал правилам FIA Формулы-1, поскольку для контроля устойчивости использовался подвижный аэродинамический руль направления , что нарушило статью 3.15 технического регламента Формулы-1 2006 года, которая гласит, что любая конкретная часть автомобиля, влияющая на его аэродинамические характеристики, должна быть жестко закреплено.

Недавние ограничения производительности FIA

Williams FW14 — Renault и его преемник Williams FW15C (на фото), считающиеся одними из самых технологически продвинутых гоночных автомобилей, когда-либо созданных, выиграли 27 Гран-при и 36 поул-позиций в начале 1990-х годов, пока активная подвеска и сопутствующие электронные устройства не были объявлены вне закона FIA. в 1994 году.

См. Также: Правила Формулы-1 и История правил Формулы-1.

Стремясь снизить скорость и повысить безопасность водителей, FIA с 1980-х годов постоянно вводит новые правила для конструкторов Формулы-1.

Более широкий McLaren M28 1979 года выпуска.

Гораздо более узкий Red Bull RB7 2011 года выпуска.

Эти правила включали запрет таких идей, как «крыло автомобиля» ( эффект земли ) в 1983 году (вновь введено в 2022 году ); турбокомпрессор ; ( 1989 года они были повторно представлены в 2014 году ) активная подвеска и АБС выпуска 1994 года ; слики в 1998 году (они были повторно представлены в 2009 году ); меньшие размеры переднего и заднего крыльев и уменьшение объема двигателя с 3,5 до 3,0 литров в 1995 году ; сокращение ширины автомобилей с более чем 2 метров до примерно 1,8 метра в 1998 году ; снова уменьшение объема двигателя с 3,0 до 2,4 литра в 2006 году ; контроль запуска и контроль тяги в 1994 году , а затем в 2004 и 2008 годах , наряду с торможением двигателем были вновь введены электронные системы помощи водителю , после того, как в 2001 году . Тем не менее, несмотря на эти изменения, конструкторы продолжали добиваться повышения производительности за счет увеличения мощности и аэродинамической эффективности. на 1,5–3 секунды В результате скорость поул-позиции на многих трассах в сопоставимых погодных условиях упала в 2004 году по сравнению с показателями предыдущего года. Аэродинамические ограничения, введенные в 2005 году. должны были снизить прижимную силу примерно на 30%, однако большинству команд удалось успешно снизить потерю прижимной силы всего до 5–10%. В 2006 году мощность двигателя была снижена с 710 до 560 кВт (от 950 до 750 л.с.) за счет перехода от 3,0-литрового двигателя V10, использовавшегося в течение десятилетия, на 2,4-литровый двигатель V8. Некоторые из этих новых двигателей были способны развивать скорость 20 000 об/мин в течение 2006 года , однако в сезоне 2007 года разработка двигателей была заморожена, и FIA ограничила все двигатели до 19 000 об/мин, чтобы повысить надежность и управляемость при увеличении частоты вращения двигателя.

В 2008 году FIA еще больше усилила свои меры по сокращению затрат, заявив, что коробки передач должны работать в течение 4 уик-эндов Гран-при в дополнение к правилу двигателей на 2 гоночных выходных. Кроме того, все команды должны были использовать стандартизированный ЭБУ, поставляемый MES ( McLaren Electronic Systems ), созданный совместно с Microsoft. Эти ЭБУ наложили ограничения на использование электронных средств помощи водителю, таких как контроль тяги, контроль запуска и торможение двигателем, и помечены для предотвращения модификации. Акцент делается на сокращении затрат, а также на повышении квалификации водителей, а не на так называемых «электронных штуковинах», которые в основном управляют автомобилями.

В сезоне 2009 года были внесены изменения, чтобы увеличить зависимость от механического сцепления и создать возможности для обгона, что привело к возвращению к сликам, более широкому и низкому переднему крылу со стандартизированной центральной частью, более узкому и высокому заднему крылу и перемещению диффузора. назад и стал выше, но менее эффективен в создании прижимной силы. Общее аэродинамическое сцепление было значительно уменьшено за счет запрета на использование сложных приспособлений, таких как винглеты, баржборды и другие аэродинамические устройства, которые ранее использовались для лучшего направления воздушного потока над и под автомобилями. Максимальная частота вращения двигателя была снижена до 18 000 об/мин, чтобы еще больше повысить надежность и соответствовать требованиям к сроку службы двигателя.

2010 года выпуска Заубер С29

Из-за растущего давления на окружающую среду со стороны лоббистских групп и им подобных, многие поставили под сомнение актуальность Формулы 1 как инновационной силы для будущих технологических достижений (особенно тех, которые касаются эффективных автомобилей). FIA попросили подумать, как она может убедить спорт двигаться по более экологически чистому пути. Таким образом, в дополнение к вышеперечисленным изменениям, намеченным на сезон 2009 года, командам было предложено сконструировать устройство KERS, включающее в себя определенные типы систем рекуперативного торможения , которые будут установлены на автомобили к сезону 2009 года. Целью системы является уменьшение количества кинетической энергии, преобразуемой в отходящее тепло при торможении, вместо этого преобразуя ее в полезную форму (например, электрическую энергию или энергию в маховике), которая позже будет передаваться обратно через двигатель для создания прироста мощности. Однако, в отличие от систем дорожного автомобиля, которые автоматически накапливают и выделяют энергию, энергия высвобождается только тогда, когда водитель нажимает кнопку, и полезна в течение до 6,5 секунд, давая дополнительные 60 кВт (80 л.с.) и 400 кДж. Он эффективно имитирует кнопка « нажми, чтобы пройти » из серий IndyCar и A1GP . KERS не был замечен на чемпионате 2010 года – хотя он не был технически запрещен, FOTA коллективно согласилась не использовать его. оно вернулось Однако в сезоне 2011 года , и все команды, кроме HRT , Virgin и Lotus, использовали это устройство.

Правила на сезон 2014 года ограничивают максимальный массовый расход топлива в двигатель до 100 кг/ч, что снижает максимальную выходную мощность с 550 кВт примерно до 450 кВт. Правила также удваивают предел мощности электродвигателя до 120 кВт как для ускорения, так и для рекуперации энергии, а также увеличивают максимальное количество энергии, которую KERS разрешено использовать, до 4 МДж на круг, при этом зарядка ограничена 2 МДж на круг. К турбокомпрессору может быть подключен дополнительный электродвигатель-генератор.

См. также

• Трубка Пито
• Список конструкторов Формулы-1

Внешние ссылки

• Официальный сайт Формулы 1
• F1 Технический
• Анимированный путеводитель по автомобилям F1
• Официальный сайт F1 – Технический анализ
• Гоночные машины Инженерные автомобили
• для гоночных автомобилей Двигатели
• Formula1.com