Тех. анализ: что мы знаем сейчас о новом регламенте на моторы

На прошлой неделе владельцы спорта представили свою концепцию. Быстро стало ясно, что надежды на сохранение нынешних силовых установок с небольшими изменениями, что было бы позитивно воспринято производителями, не оправдались.

Не прошло и 48 часов, как Renault и Mercedes увидели в озвученных планах предпосылки для очередной «гонки вооружений», а в Ferrari и вовсе пригрозили уйти из Ф1.

Почему же идеи, которые стали совместным детищем FIA и FOM, направленным на снижение сложности и стоимости, а также возвращение части контроля в руки пилотов, получили столь холодный прием?

С чистого листа

В деталях зная конструкционные особенности и методы совершенствования нынешних моторов, в Renault и Mercedes не питали иллюзий о «небольших изменениях» – конструкторы сразу поняли, что разрабатывать двигатели к 2021 году предстоит по сути с ноля. 

Архитектура нынешних турбированных V6 такова, что вообще едва ли можно говорить о каких-то небольших изменениях в их конструкции.

При этом оба производителя согласились, что можно будет использовать те наработки, которые были ими реализованы по ходу нынешней гибридной эры, но строить новый двигатель будет целесообразнее с чистого листа, а не переделывая то, что есть.

Термическая эффективность и сложные процессы сгорания топлива в цилиндрах, ставшие главными отличиями нынешних силовых установок, окажутся для конструкторов еще более непростой задачей в условиях увеличения расхода топлива и максимального количества оборотов.

В то же время отказ от MGU-H потребует корректировки размера и рабочего диапазона турбины, а возврат MGU-K в режим «работы по требованию» лишит машины 160 л.с. при прочих равных условиях.

Если отыскать главное зерно в словах нынешних производителей, то оно вот в чем: новый регламент, по их мнению, «заточен» под привлечение в Ф1 новых игроков, тогда как от существующих фактически потребует параллельной работы над двумя программами на протяжении трех ближайших лет. Им нужно будет и совершенствовать имеющиеся моторы, и готовить новые к 2021 году. 

В качестве альтернативных мер назывались шаги, которые позволят облегчить переходный период. В частности, это постепенное ослабление ограничений по расходу топлива и его объему на борту уже в ближайшее время, не дожидаясь вступления в силу новых правил.

Не все так плохо

Несмотря на опасения о стоимости новых моторов, стоит отметить, что не все выдвинутые предположения встретили такую уж негативную реакцию производителей. Более того, некоторые идеи – скажем, об увеличении максимальных оборотов ради улучшения звука – получили полную поддержку.

Кроме того, в последние месяцы мотористы явно дали понять, что они категорически против увеличения объема моторов. Их услышали: по новым правилам блок цилиндров останется V-образным шестицилиндровым с объемом 1600 «кубиков». В теории, только один этот факт уже способен значительно сократить расходы на будущие изыскания. 

Звук к вящей радости промоутеров и болельщиков станет громче благодаря лишним 3 000 об/мин, а отказ от вызывавшей столько проблем MGU-H еще более улучшит ситуацию – ранее тепловой мотор-генератор отбирал энергию у турбины, тем самым приглушая ее.

Также планы включают применение единственного MGU-K, что по сути возвращает нас в годы использования старой системы KERS, которая позволяла пилоту самостоятельно пользоваться накопленной энергией. Сейчас этот процесс определяется наперед загруженным в машину алгоритмом. 

Кроме того, переход на стандартизованные батареи и управляющую электронику позволит дополнительно сократить расходы, и это еще один аргумент, призванный убедить Aston Martin, Porsche, Cosworth или Ilmor, что стоит всерьез рассмотреть вопрос запуска собственной программы в Ф1.

Кроме того, стандартизация одних элементов и упрощение других почти наверняка позитивно скажется на их надежности, снизив вал штрафов, от которого так страдают некоторые нынешние производители.

Плохие новости

В то же время следует признать, что озвученные планы ставят крест на дальнейшем движении Формулы 1 в сторону последних технологий, начатом переходом на турбогибриды. Кроме того, массовое использование стандартных блоков неизбежно ведет к снижению различий между разными моторами и, как следствие, их уникальной идентичности. 

Многие задаются вопросом, нужны ли перемены вообще, ведь уже сейчас хорошо заметно выравнивание возможностей. От той разницы, что была пару лет назад, не осталось и следа, а через два года отличия должны сократиться еще больше. 

«Ускоритель» KERS, который так хотят ввести FIA и Liberty, в действительности может и не выполнить своей роли, если все пилоты просто станут нажимать его на выходе из каждого поворота, чтобы избавиться от эффекта «турбоямы», который станет куда более ощутимым после отказа от MGU-H, помогавшего раскручивать турбину.

Не стоит забывать и про фактор веса, который может сыграть существенную роль. Нынешние машины Ф1 и так тяжелее всех, когда-либо выступавших в Гран При, а с 2018 года еще добавится Halo. Чем больше будет килограммов, тем хуже динамика. 

В новых правилах, между тем, нет ни слова о снижении веса. Да, уберут MGU-H, но и только. 

При этом добавится батарея повышенной емкости, позволяющая оперировать с новой KERS, а блок цилиндров нужно сделать более прочным, чтобы он справлялся с возросшей термической нагрузкой. И это точно не добавит машине километров в час.

Каким может быть решение?

Как водится, ответ, который устроил бы всех, лежит посередине между предложениями боссов и желаниями производителей.

Некоторые изменения в правилах были встречены позитивно и решат часть задач, тогда как принципиальное сохранение нынешних моторов с постепенной программой их изменений до 2021 года позволит привлечь в чемпионат новых поставщиков.

Итоговый вариант должен включать:

• Увеличение расхода топлива и полное отсутствие контроля за ним при оборотах ниже 10 500 в минуту. Из-за этого сейчас производители не поднимаются выше 12 000 об/мин, хотя правила устанавливают планку на отметке в 15 000 об/мин. Также вырастет мощность и улучшится звук.

• Предоставление командам большей свободы в выборе объема топливного бака, чтобы расширить тактическое разнообразие как перед гонкой, так и по ходу дистанции.

• Введение KERS с кнопкой «ускорителя».  Для этого емкость батареи следует поднять до 6 МДж, чтобы дать гонщику возможность добавлять мотору 160 л.с. в пиковом режиме существующих MGU-K.

• Полную стандартизацию ERS и турбонаддува (включая MGU-H, MGU-K, батарею и управляющую электронику). Это позволит повысить надежность, избежав излишней сложности, а также даст новым производителям возможность сконцентрироваться исключительно на блоке внутреннего сгорания.

Такие нововведение должны помочь успешно справиться с главными из существующих проблем – дороговизной, недостаточно громким звуком, отдачей и высоким барьером для новых производителей. При этом будут учтены интересы тех, кто уже выступает в чемпионате.