В дорожные «Мерседесы» внедрят тепловой генератор
Максим Вершинин
Прорывную технологию Ф-1 уберут из-за вреда гонкам. Зато внедрят в дорожные «Мерседесы»!
Новинка оказалась слишком сложна для Формулы-1. Но — парадокс – тепловой генератор пригодится на обычных дорогах.
Авто / Формула-1 0

Автоспорт существует в том числе и для того, чтобы производители дорожных автомобилей и комплектующих могли испытывать в экстремальных условиях гонок технические новинки перед их внедрением в серийные машины. Но, похоже, у нас есть все шансы стать свидетелями уникального момента, когда дебютировавшее на моторах Формулы-1 решение окажется слишком сложным для гоночных болидов и продолжит свою жизнь только на дорожных автомобилях.

Речь идёт о таком элементе, как MGU-H (Motor-Generator Unit-Heat). За это аббревиатурой скрывается электрический генератор, установленный на валу турбины двигателя внутреннего сгорания. Этот электрогенератор, преобразующий энергию выхлопных газов, может использоваться как для зарядки батарей гибридной составляющей силовой установки, так и для раскрутки турбокомпрессора. Последнее и является самой важной функцией.

Фото: Mercedes

Чтобы повысить мощность двигателя, в цилиндры нужно подать больше топлива и больше воздуха. Чтобы подать больше воздуха, его нужно сжать. Чтобы сжать воздух, двигатель необходимо оснастить наддувом — компрессором (приводится в движение механически, обычно отдельным ремнём/валом/шестернёй и т.д. от двигателя, на которых установлен) или турбиной (приводится в движение потоком выхлопных газов от работающего двигателя), но у обоих решений есть недостаток.

Компрессор обеспечивает меньшую прибавку в мощности, зато вступает в работу с низких оборотов, а турбина, хоть и даёт больший прирост отдачи, имеет достаточно ощутимую пауза между нажатием на педаль газа и ускорением автомобиля, поскольку турбине необходим мощный поток выхлопных газов, которые появляются далеко не мгновенно (так называемая турбояма). Чтобы избавиться от проблемы, инженеры сначала прибегали даже к сочетанию компрессора и турбины на одном двигателе, но это усложняло конструкцию и повышало стоимость мотора. И тут на помощь пришло электричество.

«Астон Мартин» и «Ред Булл» создали машину-монстр. Обещают, что поедет быстрее Формулы-1
Похоже, «Валькирия» опередит творение «Мерседеса». Хотя во время разработки гений Ньюи чуть не разругался с коллегами из-за мотора.

Пять лет назад, в 2015 году, появились первые электрические турбины. Представляли они собой классическую турбину, но раскручивал её уже не выхлоп, а отдельный электромотор. Электрические двигатели отзываются на команду электроники мгновенно, развивая огромные обороты, что идеально подходит для привода турбины. Единственной проблемой было то, что мотор приходилось оснащать двумя турбинами — классической, включавшейся в дело на высоких оборотах, и электрической, которая работала на низких оборотах, ликвидируя турбояму. На многих серийных автомобилях такая система уже активно используется, но Mercedes-Benz решил пойти дальше.

Специалисты Mercedes-AMG обратили внимание на творение коллег из подразделения Mercedes AMG High Performance Powertrains, которое создало победоносные гибридные турбомоторы для Формулы-1. Интерес вызвала именно система MGU-H, которую решили в несколько упрощённом виде перенести на дорожные спорткары. Использовать генератор для зарядки батарей не стали, а наоборот — решили задействовать 48-вольтовую бортовую сеть для его привода.

Фото: Mercedes

Призвав на помощь компанию Garrett Motion, известную своими турбинами, немецкая марка довела перспективную идею до серийного воплощения и официально представила миру первый электрический турбонагнетатель с интегрированным в турбину компактным электромотором.

Блок электроники толщиной около 4 см расположен между колесом турбины и колесом компрессора и способен развивать до 170 000 об/мин, обеспечивая необходимое давление наддува в любом режиме работы двигателя внутреннего сгорания.

Как списанный мотор Формулы-1 помог «Порше» сделать крутой, но слишком опасный суперкар
За свой непростой нрав Carrera GT получил прозвище «производитель вдов». Это на нём погиб легенда «Форсажа» Пол Уокер.

Таким образом удалось избавиться от турбоямы: электромотор, охлаждение которого завязано на систему охлаждения двигателя, способен мгновенно раскрутить турбину после нажатия на педаль газа, а кроме того электроника может поддерживать давление наддува при коротком сбросе газа. Новое решение снимает проблему провала тяги на низких оборотах двигателя внутреннего сгорания, обостряет отклик на нажатие педали газа и ускоряет выход турбонаддува в рабочий режим — на высоких оборотах электромотор отключается и в дело вступает классическая турбина на выхлопе.

Mercedes-AMG обещает, что инновационный наддув появится не только на серийных гиперкарах One, поставки которых отложили теперь уже до середины 2021 года, но и на других дорожных автомобилях бренда. Правда, не исключено, что к тому моменту на гоночных болидах заводской немецкой команды, если она ещё останется в Формуле-1, и её клиентов MGU-H уже не будет.

«Мерседес» построил крутую машину с настоящим мотором Ф-1. Покупатели всё ещё ждут заказы
Объясняем, как много невероятный Mercedes-AMG One взял от болида Формулы-1 и как по проекту ударил «Фольксваген».

С 2025 года в чемпионате мира планируют отказаться от одной из составляющей гибридной силовой установки, и этим слабым звеном стал именно MGU-H. Элемент называют чуть ли не главным препятствием на пути прихода в Формулу-1 новых мотористов — мол, блок сложен и дорог, ошибки в нём могут дорого стоить с точки зрения общей эффективности агрегата (мощность блока в режиме как электромотора для раскрутки турбины, так и генератора для зарядки батарей не ограничена), поэтому проще отказаться от MGU-H и всё.

Несмотря на то, что официально упрощение двигателей Формулы-1 не подтверждено, похоже, что слухи всё-таки станут реальностью и сложится уникальная ситуация, когда техническое решение, рождённое в гонках топового уровня, оказалось для машин чемпионата мира слишком сложным. Но оптимальным для дорожных автомобилей.

Комментарии (0)
Партнерский контент