Razvoj motora kroz povijest Formule 1

Izdvojeno / Kolumna / Zvonimir Martinčević: Under F1 cover

Zvonimir Martinčević

Prije 8 godina 8 min 13 komentara

Turbo motori u Formuli 1

Današnji bolidi Formule1 dosegnuli su (pa, čak i prešli!) magičnu granicu od 1.000 ks, što je na obujam motora od 1,6 litara preračunato po litri obujma motora otprilike 625 ks/litri. Ipak, najjači motor ikada u Formuli1 je BMW-ov F1 motor iz 1986., koji drži rekord sa 1.430 ks i po litri obujma motora snaga je iznosila nevjerojatnih 953,33 ks. 

2014. je uveden 10. format motora u povijesti Velikih nagrada Formule1. U 67 godina Formula1 donijela nam je sve moguće vrste i varijante motora. Snaga je ovisila o FIA-inom pravilniku koji je u tome trenutku vrijedio. Tijekom tog vremena motori su postajali sve snažniji, a najmoćniji motor, vidjeli smo godine 1986.

Prva pisana pravila Formule1 mogla su stati na samo jednu stranicu. Samo su se motori ograničavali, dok su oblik vozila i vrsta guma bili praktično neograničeni. Sjetimo se samo 1954. i 1955. kad je Mercedes predstavio svoj model W 196 R s vozačima JM Fangiom i Stirlingom Mossom , a koji bi svojim oblikom danas više pripadao kategoriji GT automobila za LeMans. Tek je godine 1961. donesen pravilnik i za bolide Formule1. I taj pravilnik je bio prilično jednostavan, jer se propisivala uglavnom samo minimalna težina bolida, a ona je tada iznosila 450 kg.

Alfa Romeo pobjeđuje sa 430 ks

Formula1 započela je svoju povijest 1950. godine s 4,5-litrenim atmosferskim motorima. Na izbor se nudila i 1,5-litrena izvedba motora s kompresorom („supercharged“). No, niti jedna momčad ih nije koristila. Svjetski prvak Alfa Romeo 1951. godine konstruirao je redni 8 cilindrični motor i doveo ga do 430 ks. Tadašnji konkurent, Ferrari probao je s 4,5-litrenim 12 cilindričnim, ali je postigao „samo“ 385 ks.

U godinama 1952. i 1953. „kraljevska klasa“ vozila se s bolidima Formule2 što je tada bilo neizbježno, jer jednostavno nije bilo dovoljno bolida Formule1. Najsnažniji predstavnik Formula2 ere bio je Maserati R6 sa 195 ks.

Godine 1954. Formula1 smanjila je obujam motora na 2,5 litara, odnosno 0,75 litara s kompresorom, no tu potonju varijantu malenog F1 motora nitko od konstruktora nije koristio. Ferrari je svojim motorom T256-V6 omogućavao 300 ks pri 9.000 o/min. Taj pravilnik je vrijedio do 1960.godine.

Godine 1961. FIA je propisala da se moraju koristiti manji motori zapremine 1,5 litara, koji nisu imali neke impresivne karakteristike. Ferrarijev redni 12-cilindrični motor obujma 1.490 ccm³ 1965.godine razvijao je 240 ks pri 12.000 o/min. Poprečno postavljeni Hondin V12 motor razvijao je otprilike isto toliko konja.

Bezuspješni pokušaj s plinskom turbinom

Godine 1966. fanovi Formule1 mogli su ponovno slaviti jer su motori postali ponovno snažniji. Zapremina se povećala na 3 litre, a na izbor je bio i motor zapremine 1,5 litre s turbinom, te Wankel (Felix Wankel; rotacioni motor izumljen 1924. NSU je ugradio prvi 1954., Mazda 787B 1991. pobjednik LeMansa F1 vozači Volker Weidler, Johnny Herbert & Bertrand Gachot. Nikada u F1, samo Formula Mazda kao dio priprema za američki IndyCar) izvedba , ali i motor s plinskom turbinom. Najčudnija je bila izvedba boxer motora B.R.M.-a H16, golemi 16 cilindrični motor sa 64 ventila težio je 232 kilograma i razvijao 425 ks pri 10.800 o/min. H16 je zapravo bio derivat 1,5-litrenog V8 motora, koji su u ovoj izvedbi bili po konstrukciji 2 redna 8-cilindraša. Jim Clark je 1966. u Lotusu 43 s ovim B.R.M.-ovim motorom zabilježio jedinu pobjedu, u Watkins Glenu.

Turbo motori pojavili su se tek 11 godina kasnije. Lotus je 1971. godine bezuspješno pokazao motor s plinskom turbinom. Agregat, koji je razvio Pratt&Whitney „dogurao“ je do 520 ks, ali je imao ozbiljne nedostatke po pitanju reakcije. Najjači atmosferski motor 3-litrene ere bio je 12-cilindrični motor Alfa Romea, s kutem cilindara od 180° (dakle – boxer motorom). On se pojavio 1977. godine sa snagom od 525 ks.

Snaga od preko 1.000 ks nisu bila „vještičja posla“

Na tu vrijednost popeo se Renault 1977. godine u eri turbo-motora. Predstavili su najjače motore Formule1 ikada, a godina 1986. bila je zadnja godina bez ograničenja pritiska u turbini. Do tada su se BMW, Honda, Ferrari, Renault i Porsche već popeli preko granice od 1.000 ks. Kad je riječ o BMW-u kao kuriozitet treba spomenuti da je prilikom ispitivanja snage – otkazao „ispitni stol“, naknadno je utvrđeno 1986. da je bavarski BMW model M12/13 (prvo je 1982. bio motor Brabhama (Nelson Piquet je 1983.bio prvi WC s turbo motorom), 1986. Benetton (Teo Fabi & Gerhard Berger), Brabham i Arrows,; 1,5 lit 4-cilindraš (5,6 bar) u kvalifikacijama mogao postići čak 1.430 ks. Ali, čak i „samo“ u izvedbama za utrku turbo-motori su razvijali između 900 i 1.000 ks. Od godine 1987. BMW motori su poznatiji kao Megatron (Arrows i Ligier). Premda je od 1984. godine limit potrošnje smanjen na 220 litara, od 1986. godine na 195 litara i 1988. na 150 litara goriva. Zbog toga se godine 1987. pritisak u turbini ograničio na 4,0, a godinu dana kasnije na 2,5 bara.

Honda je sa svojim V10 motorom dosegnula granicu od 1.000 ks

Godine 1989. 3,5 litreni atmosferski motori zamijenili su turbo-motore. I u ovoj fazi bilo je velikih skokova po pitanju snage. 1989. godine Ferrari je svojim V12 (s kutom cilindara od 65°) dosegnuo 640 ks. Pet godina kasnije popeli su se na 830 ks. Maranello je konstruirao novi 12-cilindrični motor (pod 75°).

Nakon nesreća 1994. u kojim su poginuli Ayrton Senna (Williams-Renault) i Roland Ratzenberger (Simtek-Ford) na stazi u Imoli FIA je smanjila obujam motor na 3,0 litre, što je „odnijelo“ otprilike 100 konja snage.

No, razvoj motora nije se mogao zaustaviti, pa je 2005. Honda iz svog V10 motora izvlačila čak 965 ks pri 18.900 o/min. Hondin šef razvoja motora Takeo Kiuchi žali i danas što je FIA 2006. odredila da se pređe s 3,0-litrenih motora na 2,4-litrene V8 motore. Kiuchi je rekao da bi već 2006. Honda mogla prijeći granicu od 1.000 konjskih snaga.

Od 2009. KERS je omogućavao dodatnu snagu, a od 2014. ERS i više nego duplo

Era 8-cilindričnih motora trajala je 8 godina, od 2006. do 2014., kada je započela nova era 1,6 litrenih hibridnih turbo-motora kakve poznajemo i danas. Tih 8 godina Cosworth je već na samom početku dosegnuo čak 20.000 o/min. Od 2006. pokušava se zaustaviti razvoj motora, i samo u jednom trenutku otvorio se prostor za daljnje napredovanje motora. Kako je 2009. maksimalni broj okretaja spušten s 19.000 na 18.000 o/min, tako je količina konjskih snaga ostala zamrznuta na 760.

Od 2009. dozvoljeno je u periodu od 6,7 sekundi po jednom krugu dodatno aktivirati 80 ks koji su se dobivali iz sustava KERS, pa je snaga 2,4 litrenog V8 motora bila otprilike 840 ks, ali samo u kratkom periodu. No, naravno teško je bilo ustanoviti stvarnu snagu koju su inženjeri dobivali iz motora čak i uz ovakva ograničavajuća pravila.

I na kraju stižemo u godinu 2014. kada su V8 motori zamijenjeni obavezno s V6 cilindričnim hibridnim turbo-motorima obujma 1,6 litara s time da je maksimalni pritisak u turbini bio ograničen na 3,5 bara, kao i maksimalna potrošnja goriva na 100 kg/po satu. To odgovara tome da svaki bolid ima u svom rezervoaru prije starta utrke maksimalno 145 litara goriva. I maksimalni broj okretaja je spušten na 15.000 o/min.

Kako je sustav KERS unaprijeđen u sustav ERS tako je i snaga ovih motora narasla na najmanje 860 ks, barem na 33 sekundi po krugu. ERS sustav sada za razliku od KERS sustava koristi dva motor-generatora, tj. MGU-a. Toplinski motor generator MGU-H koristi toplinu koja se stvara na izlasku motora u turbinu, te daje otprilike 80 ks, a drugi je MGU-K koji koristi toplinu koja se stvara prilikom kočenja daje također dodatnih 80 ks po krugu. Oba motor-generatora pohranjuju električnu energiju u Li-Ionske baterije koja onda MGU-K kao elektromotoru spojenom direktno na radilicu motora s unutrašnjim izgaranjem pridodaje cca.160 ks. Inženjeri koji rade na razvoju motora uvjereni su da je ovo tek početak i da granice nisu još uvijek niti na obzoru. Tako su ovi motori najnovije generacije u stanju proizvesti, ne na svim dijelovima staze, ali sasvim sigurno na ravnim dijelovima staze i preko 900 ks. Svjedoci smo da je razvoj nezaustavljiv, pa se s velikom pouzdanošću može reći da ovi motori razvijaju već sada preko 1.000 ks. Preračunato u konjske snage po litri obujma motora dobijemo da je snaga sada otprilike 625 ks/litri.
Sve ove činjenice nam govore da su ovo bez sumnje tehnički najsloženiji i najnapredniji motori u povijesti Formule1.

Naravno, ovaj pregled je potpuno pojednostavljeni osvrt na razvoj motora kroz povijest Formule1 u kojem se nismo dotaknuli baš svih skrivenih i inih detalja svih ovih 10 generacija F1 motora. Ipak, i ovo je sasvim zanimljiv prikaz dovoljan da se potakne razmišljanje svih zaljubljenika u Formulu1 o velikoj složenosti ovoga segmenta, tako nam drage grane automobilizma.

PDF dodatak Povijest F1 motora capture

Odgovor

13 komentara

  1. Juan Manuel Fangio
    Estoril Prikaži
    • 2761 d, 16:37

    Haha otkazao ispitni stol, kakva je to snaga morala biti.

    Svaka čast za tekst, dosta zanimljivo za nas malo starije :)



    1
    1

    0
  2. Luka Maloić Prikaži
    • 2761 d, 16:39

    A šta reć na ovakav tekst – najbolje ništa… svaka čast!


    0
    0

    0
  3. Wolf
    hattrick Donator Prikaži
    • 2761 d, 17:41

    fenomenalan članak.. za prste polizat. Bombon.
    Ja bih se samo osvrnuo na onaj Wankel rotacioni motor. Šteta što ga F1 nije uvrstila pod obavezan motor u jednom segmentu povijesti, jer mi se činio najzanimljiviji koncept. I danas mi je fora vidjeti taj princip rada. Čini mi se da je Mazda bila najviše zagrižena za uspjeh te mašine. Čak su dogurali do twin-turbo three-rotor motora.


    0
    0

    0
  4. ferrari-bih Prikaži
    • 2761 d, 17:56

    Mislim da bi u najmanju ruku bilo zanimljivo vidjeti da svaki proizvođač motora proizvode kakve hoće motore. Tj ako ferrari “zna” napraviti v10 motor obda neka ferrari koristi v10, reno v8, merc v6 th, honda v10 itd..


    0
    0

    0
  5. Honda
    zekohonda Donator Prikaži
    • 2761 d, 18:24

    pohvale za članak!!! može kratko predstavljanje autora članka f1puls publici?
    btw., nedavno sam gledo dokumentarac o srebrenim strijelama iz 30tih god. prošlog stoljeća. i tamo kažu kako su ih tek f1 turbo motori iz 80-tih dostigli po snazi.
    ti mercovi i auto unioni imali su samo jedno glavno ograničenje: maksimalnu težinu od 750 kg.
    koliko cilindara, u kojoj konfiguraciji, obujam, sa ili bez prednabijanja je ostavljeno konstruktorima na izbor. :)


    0
    0

    0
  6. Pirelli Hard
    Monty Prikaži
    • 2761 d, 19:50

    Pohvale autoru članka sve tamo do današnje hibridne ere,gdje se malo pogubio.Toplinski motor-generator koji koristi toplinu za dobivanje nekih ks jednostavno ne postoji a samo pisci pravila znaju žašto su ga nazvali MGU-H-heat- a ne MGU-E-exhaust jer rad izvršava kinetička energija ispušnih plinova,,bili topli ili hladni a tu su po prirodi stvari topli.Ista je stvar s MGU-K,kojeg ne vrti toplina ,već kinetićka energija gibanja bolida.
    Kamo sreće da se sva ta neiskorištena toplina iskoristi ali nažalost,nekakvi efikasni pretvarači topline u el.struju još nisu izmišljeni.
    Nije mi namjera ulaziti u konflikt,već čisto ono istine radi. :pivo:



    2
    2

    0
    • Dietrich Mateschitz
      Ante Vetma glavni urednik Prikaži
      • 2761 d, 20:16

      Kako misliš da u mgu-h radi kineticka? Evo i sa F1.com citat gdje jasno kaže da se radi o toplinskoj energiji:

      MGU-H (where the ‘h’ stands for heat)is an energy recovery system connected to the turbocharger of the engine and converts heat energy from exhaust gases into electrical energy.

      Može neki link, izvor, nešto? :)


      0
      -1

      1
      • Pirelli Hard
        Monty Prikaži
        • 2761 d, 21:30

        Vrlo jednostavno.Četverotaktni klipni motori-turbo ili aspiratori- se konstruiraju kako bi se toplinska energija goriva maksimalno iskoristila u cilinderima a sve poslje toga je ispuh koji je,napisao sam gore,i ponavljam po prirodi stvari vruč.Sad dolazimo do motora-generatora koji po nekim autorima permanentno proizvodi 30-40ks i koji za to treba vrtnju koju ne izvodi toplina,već ispušni plinovi pod velikim tlakom i tu je kraj te misterije za koju mi ne treba nikakav link,osim ako u međuvremenu u auspuh nisu ugradili injektore za ušpricavanje i izgaranje goriva za vrtnju MGU-H. ):
        Gle,ovo gore na engleskom nije jedina neozbiljna stavka hybridnog pravilnika.



        1
        1

        0
  7. F1puls
    David Vidović Prikaži
    • 2761 d, 20:13

    Sjajno! Teško je napraviti tekstove o motorima zanimljivim i da se čitatelj udubi u njih, ali od ovoga nisam odvajao pogled. Bravo!


    0
    0

    0
  8. Fernando Alonso
    croatic f1 urednik Prikaži
    • 2761 d, 22:25

    Sve pohvale za članak, odličan rezime F1 era po motorima :thumbs:


    0
    0

    0
  9. Honda
    I2oni Prikaži
    • 1890 d, 23:10

    Hvala


    0
    0

    0

Pročitajte više o idućim temama:

Reagirajte na ovaj sadržaj:

Novo na forumu Otvori

Bok, internet se promijenio. Sadržaj, vrijeme, znanje i rad uložen u portal koštaju i bez vaše pomoći - ove zajednice više ne bi bilo.

Ako cijeniš što radimo svaki dan već 8 godina, podrži nas tako da postaneš pretplatnik ili doniraš iznos po volji.

Pretplati se Doniraj jednokratno

Stvaramo uspomene zajedno!

Formula 1 je najbrže rastući sport na planetu, a Pulsmedia najaktivniji hrvatski sportski portal.

Kontaktiraj nas

Medijska prava

Sve fotografije vlasništvo su ekipa Formule 1 ili Pirelli media centra.

Pridruži se

Pulsmedia

Slijedi nas

© Pulsmedia, guramo od 2015.