F1 w erze hybrydowej: Jakie są bolidy hybrydowe?

F1 w erze hybrydowej: Jakie są bolidy hybrydowe?
Autor Ignacy Nowak
Ignacy Nowak21.09.2023 | 7 min.

W dzisiejszych czasach, gdy świat przechodzi rewolucję związaną z elektromobilnością, również Formuła 1 musiała dostosować się do nowych realiów. Od sezonu 2014 królowa sportów motorowych wprowadziła radykalne zmiany w przepisach technicznych, które zrewolucjonizowały charakterystykę i konstrukcję współczesnych bolidów. Jedną z kluczowych nowości było wdrożenie jednostek napędowych o układzie hybrydowym. Był to poważny krok w stronę ograniczenia emisji CO2, ale przede wszystkim fascynujące techniczne wyzwanie.

Nowe zasady F1 dotyczące jednostek napędowych

Przepisy wprowadzone w 2014 roku diametralnie zmieniły sposób projektowania i budowy bolidów Formuły 1. Dotyczyło to przede wszystkim jednostek napędowych, które musiały stać się znacznie bardziej efektywne. Zgodnie z nowymi regulacjami, silniki spalinowe V6 turbodoładowane o pojemności 1.6 litra zostały połączone z jednostką ERS (Energy Recovery System) odzyskującą energię podczas hamowania.

Ograniczenie pojemności i liczby cylindrów

Główną zmianą było zredukowanie pojemności silników z 2.4 litra do 1.6 litra oraz liczby cylindrów z 8 do 6 ułożonych w konfiguracji V. Spowodowało to spadek mocy maksymalnej z około 750 KM do 600 KM. Jednocześnie wprowadzono limit przepływu paliwa na poziomie 100 kg/h.

System odzysku energii kinetycznej

Obok silnika spalinowego zamontowano system ERS-K odzyskujący energię kinetyczną podczas hamowania. Składa się on z generatora/silnika elektrycznego, który pełni dwie funkcje. Podczas hamowania zamienia kinetyczną energię ruchu na prąd elektryczny, a podczas przyspieszania wspomaga pracę jednostki spalinowej.

Ograniczenie materiałów i złożoności konstrukcji

Aby ograniczyć koszty i złożoność techniczną, wprowadzono szereg ograniczeń dotyczących materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych. Zakazano m.in. skomplikowanych układów dolotowych czy wtrysku paliwa pod wysokim ciśnieniem. Zdefiniowano również maksymalną liczbę przekładni.

Zastosowanie technologii hybrydowej w F1

Wprowadzenie jednostek hybrydowych było prawdziwą rewolucją techniczną w F1. Choć ograniczyło moc maksymalną, otworzyło zupełnie nowe możliwości zwiększania osiągów i strategii na torze. Stało się także fascynującym wyzwaniem inżynieryjnym.

Zwiększenie mocy maksymalnej i sprawności

Układ ERS-K umożliwia chwilowy wzrost mocy o około 160 KM, co przekłada się na lepsze przyspieszenie na prostych. Energia elektryczna jest też wykorzystywana do zasilania układów pokładowych, zwiększając sprawność całego napędu.

Sophisticated energy management strategies

Effective use of the hybrid system requires sophisticated energy management strategies. Teams have to develop complex algorithms to decide when to deploy electric power for maximum performance gain.

Challenges in packaging and cooling

Integrating electric motors and batteries while meeting strict size and weight limits posed challenges in packaging, cooling, and centers of gravity. Teams had to radically rethink their chassis and cooling designs.

Charakterystyka bolidów hybrydowych

Wprowadzenie napędów hybrydowych diametralnie zmieniło charakterystykę i konstrukcję współczesnych bolidów F1. Stały się one znacznie bardziej złożone, a ich projektowanie wymaga zupełnie nowego podejścia.

Zintegrowany układ napędowy

Sercem nowoczesnego bolida F1 jest zintegrowany układ napędowy łączący turbodoładowany silnik spalinowy V6, jednostki ERS-K i ERS-H, akumulator i elektronikę zarządzającą przepływem energii.

Przeprojektowanie aerodynamiki i nadwozia

Konieczność zabudowy dodatkowych podzespołów wymusiła gruntowne przeprojektowanie aerodynamiki i nadwozia. Zmieniły się rozstaw osi, położenie środka ciężkości i rozkład mas.

Ciągła optymalizacja i poszukiwanie rozwiązań

Zespoły nieustannie pracują nad optymalizacją zarządzania energią i temperaturą oraz redukcją masy. Poszukują też innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych np. w zakresie odzysku ciepła odpadowego.

Wpływ na osiągi i strategie wyścigowe

Układy hybrydowe nie tylko zmieniły konstrukcję bolidów, ale też sposób, w jaki są prowadzone na torze. Kierowcy i inżynierowie musieli opracować zupełnie nowe strategie maksymalizujące zalety napędu elektrycznego.

Boost przyspieszenia i walka o pozycję

Dodatkowa moc elektryczna jest wykorzystywana głównie do zwiększania przyspieszenia na prostych, walki o pozycję lub obrony podczas ataku. Kluczowe stało się odpowiednie zarządzanie zapasem energii.

Oszczędność paliwa i tryby silnika

Dzięki energooszczędnym trybom silnika i odzyskowi energii hamowania, bolidy hybrydowe zużywają znacznie mniej paliwa. Pozwala to na agresywniejsze ustawienia jednostki napędowej.

Strategie pit stopów i opony

Układ hybrydowy pozwolił wydłużyć żywotność opon, co wpłynęło na strategie pit stopów. Rzadziej wymieniane opony mogą być bardziej agresywne.

Przyszłość technologii hybrydowej w F1

Choć wdrożenie układów hybrydowych było krokiem milowym, F1 nadal poszukuje rozwiązań na rzecz zrównoważonego rozwoju i neutralności emisyjnej. W planach są dalsze ulepszenia obecnych jednostek oraz nowe źródła napędu.

Wydajniejsze odzyskiwanie energii

Prowadzone są prace nad doskonaleniem odzysku energii hamowania oraz ciepła odpadowego, aby zwiększyć wydajność układu hybrydowego.

Paliwa syntetyczne i ogniwa wodorowe

Testowane są zrównoważone paliwa syntetyczne oraz ogniwa wodorowe. Mogą one zastąpić konwencjonalne paliwa w perspektywie kolejnej dekady.

Formula 1 jako laboratorium technologii

F1 nadal pełni rolę laboratorium nowych technologii, które w przyszłości znajdą zastosowanie w transporcie. Układy hybrydowe to pierwszy krok w stronę zeroemisyjnej mobilności.

Porównanie bolidów różnych zespołów

Mimo wspólnych ram regulaminowych, poszczególne zespoły w unikalny sposób podchodzą do projektowania jednostek hybrydowych. Prowadzi to do znaczących różnic w charakterystyce bolidów liderów stawki.

Mercedes, Red Bull i Ferrari

Czołówka stawki reprezentuje odmienne podejścia - Mercedes stawia na maksymalną moc elektryczną, Red Bull na odzysk energii, a Ferrari na sprawność spalinowej jednostki napędowej.

McLaren, Alpine i AlphaTauri

Środek stawki różni się koncepcją rozmieszczenia elementów układu hybrydowego, co wpływa na masę i rozkład obciążeń. AlphaTauri korzysta z synergii z Hondą.

Alfa Romeo, Haas i Williams

Mniejsze zespoły często korzystają z gotowych rozwiązań dostawców, co ogranicza pole do radykalnych innowacji. Mocniejsze strony to niezawodność i optymalizacja.

Podsumowanie

Wprowadzenie w 2014 roku jednostek hybrydowych było prawdziwą rewolucją techniczną w Formule 1. Choć zmniejszyło moc maksymalną, to otworzyło zupełnie nowe możliwości podnoszenia osiągów i bardziej zrównoważonego rozwoju tego sportu. Układy hybrydowe wymusiły gruntowne zmiany w konstrukcji i charakterystyce bolidów, a także strategiach ich użycia na torze. Dzięki ciągłym udoskonaleniom i poszukiwaniu nowych źródeł energii, hybrydy to dopiero początek drogi F1 do zeroemisyjnej przyszłości.

Najczęściej zadawane pytania

Głównym celem było ograniczenie emisji CO2 i kosztów poprzez zmniejszenie pojemności silników. Jednocześnie chciano zachęcić do rozwoju innowacyjnych technologii odzysku energii.

Sercem jest turbodoładowany silnik V6 1.6 l połączony z jednostką ERS-K odzyskującą energię kinetyczną podczas hamowania i akumulatorem.

Kluczowe stało się odpowiednie zarządzanie energią elektryczną do maksymalizacji osiągów. Zmieniły się strategie walki o pozycję i pit stopów.

Konieczność integracji dodatkowych elementów wymusiła rewolucyjne zmiany aerodynamiki, rozkładu mas i chłodzenia.

Rozwijane będą obecne hybrydy, a docelowo wprowadzone zrównoważone paliwa syntetyczne lub ogniwa wodorowe.

5 Podobnych Artykułów:

  1. Jakie silniki napędzają bolidy F1? Odkrywamy tajniki
  2. Jak Sierżant Przytył 5 kg i Zmienił Plan Treningowy Przed Sezonem 2024
  3. Formuła 1 a nowe technologie: Elektryczne bolidy w przyszłości?
  4. Czy Formuła 1 jest naprawdę sportem ekstremalnym?
  5. Kierowcy AlphaTauri: Ich rola w rozwoju zespołu
tagTagi
shareUdostępnij
Autor Ignacy Nowak
Ignacy Nowak

Jestem blogerem z pasją do Formuły 1. Na blogu dzielę się obszerną wiedzą o wyścigach, kierowcach i technologii. Relacjonuję każdy Grand Prix, analizuję tajniki strategii teamów i dostarczam najnowsze wieści ze świata F1. Znajdziesz u mnie emocje, które towarzyszą mi podczas każdej rundy sezonu!

Oceń artykuł
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

Komentarze (0)

email
email

Polecane artykuły

TechnologiaCzym jest KERS w Formule 1?

System KERS stosowany w Formule 1 to zaawansowana technologia pozwalająca na odzyskiwanie energii kinetycznej powstałej podczas hamowania bolidu i wykorzystanie jej do chwilowego zwiększenia mocy. Przynosi kierowcom realne korzyści, ale pociąga też za sobą pewne wady.