Формула 1

Что общего у грузовика ГАЗ-51Ф и машины Ф-1?

Триумфальное возвращение форкамерно-факельного зажигания.

В связи с недавними сообщениями о новинках в области двигателестроения в Ф-1 оказывается, что «инновации» - это форкамерно-факельное зажигание (ФФЗ, Turbulent Jet Ignition, TJI), а не компрессионное воспламенение однородной смеси (Homogeneous Charge Compression Ignition, HCCI), как сообщалось в разных источниках ранее.

Как минимум заводские двигатели «Феррари» оснащены такой системой еще с Гран-при Канады 2015 года. Согласно сообщению поставщика Скудерии, спортивного отделения фирмы «Мале» (Mahle), над системой работали 5 лет и провели первые тесты на двигателе Ф-1 весной 2015 года.

По прикидкам аналитиков за несколько лет существования нового технического регламента эффективность силовых установок сделала настоящий рывок с 40 до 47%. Это оценки тех, кто занимается «железом» Ф-1, что называется, изнутри. Судя по росту скоростей в Марафонском чемпионате мира, где потребление топлива тоже сокращается, тот же рост производительности (КПД) силовых установок справедлив и для класса ЛМП1.

Наряду с ухищрениями, позволяющими добиться повышенной отдачи от ДВС, рост мощности силовых установок (в «Мерседесе» за два года подняли планку с 870 л.с. до 950 л.с.) обязан повышенной эффективности системы рекуперации кинетической энергии, КПД которой возрос до 0,95 от начальных 0,85.

Но и выгоду от ФФЗ упускать из виду нельзя. В «Мале» специально для «Феррари» (а «Мерседес», сотрудничавший с этой фирмой ранее довел идею до воплощения самостоятельно) была спроектирована система, при которой свеча и форсунка располагаются в небольшой предкамере. Впрыск осуществляется при расположении коленвала за 60 градусов до верхней мертвой точки (ВМТ). В предкамере остается только 3% топлива, которое поджигается за 22 градуса до ВМТ. Горящая смесь проникает в главную камеру за 5-12 градусов до ВМТ. Находящаяся в основной камере сгорания смесь может быть беднее, так как фронт горения уже довольно объемен, да и особая форма каналов из предкамеры в основную позволяет горящей смеси быстро распределятся и эффективно перемешиваться с оставшимися 97% топлива. В итоге уменьшается вероятность детонации, смесь (благодаря форме канала из предкамеры в основную) сгорает по направлению от периферии к центру камеры, что снижает передачу тепла стенкам, повышая эффективность. Кроме того, двигатель работает на обедненной смеси, что повышает экономичность (в этом конкретном случае не в ущерб надежности, так как детонации не наблюдается).

В нашей стране опытные образцы двигателей с форкамерно-факельным зажиганием велись на ГАЗе еще в конце 50-х, начале 60-х, когда появился опытный грузовик ГАЗ-51Ф. Затем идею возродили после того, как японцы из «Хонды» довели до серийного производства свою версию такого мотора в 1970-х. В ответ у нас появился двигатель ЗМЗ-4022.10, который устанавливался на седаны 3102. К сожалению, в те времена технологический уровень еще не позволял в полной мере использовать все преимущества такого типа камер сгорания. Сейчас, видимо, настает подходящий момент для очередного витка эволюции ДВС: от непосредственного впрыска – к ФФЗ.

• < Назад
• Вперёд >