Скрытая опасность, таящаяся в скандальном предполагаемом трюке с двигателем Формулы-1.
Сложный вопрос о степени сжатия и ее измерении FIA до сих пор окончательно не решен, хотя технический директор по одноместным болидам Николас Томбазис оптимистично настроен и считает, что это произойдет до начала сезона.
Появились утверждения, что Mercedes High Performance Powertrains (HPP) и Red Bull Powertrains (RBPT) разработали систему, потенциально позволяющую использовать более высокую степень сжатия, чем разрешено правилами, поэтому стоит разобраться, почему конкуренты Audi, Ferrari и Honda недовольны.
По сути, утверждается, что технологии HPP и RBPT позволят достичь степени сжатия 18:1 за счет использования расширяющихся под воздействием тепла металлов во время движения автомобиля по трассе, хотя это еще не было продемонстрировано в конкретных условиях использования силового агрегата Формулы-1.
Более высокая степень сжатия приводит к увеличению мощности двигателя за счет повышения его теплового КПД — то есть, больше энергии высвобождается из того же количества топлива.
Проще говоря, это происходит за счет сжатия воздушно-топливной смеси перед сгоранием; более высокая степень сжатия создаст более мощный взрыв, позволяя поршням двигаться быстрее, увеличивая мощность.
Более высокая степень сжатия означает, что воздушно-топливная смесь сжимается в меньшем объеме, создавая более высокие температуры и давления. Таким образом достигается более чистое сгорание, что приводит к повышению термического КПД — преобразованию тепла в механическую энергию.
При более высоких коэффициентах сжатия, в фазе расширения (горения) образующиеся газы могут расширяться на большее расстояние, что приводит к увеличению механической энергии и повышению эффективности цикла сгорания, тем самым увеличивая давление и улучшая крутящий момент, особенно на низких и средних скоростях.
Как правило, каждое дополнительное процентное увеличение степени сжатия может привести к увеличению мощности на 3-4%.
Однако степень сжатия нельзя увеличивать бесконечно.
В бензиновых двигателях слишком высокое соотношение несёт в себе риск неконтролируемых детонаций до достижения оптимальной точки сгорания, известных как стук. Это может привести к серьёзным повреждениям двигателя.
По этой причине для регулирования температуры используются высокооктановые виды топлива, при этом установленное FIA ограничение степени сжатия в 16:1 является более безопасным, чем 18:1. Также важна сложность топливных смесей, позволяющая отсрочить момент детонации.
Это делает дополнительную задачу, стоящую перед поставщиками топлива для Формулы-1 в связи с переходом на полностью экологически чистую топливную смесь к 2026 году, еще более важной, особенно с учетом нынешнего соотношения 50/50 в выработке электроэнергии между двигателями внутреннего сгорания и батареями.