Ферари и „чудовищното“ предимство на хибридната им единица - PitStops

Радикално променените разпоредби за 1966 г. трябваше да поставят Ferrari в господстващо положение. Първата аспирирана 3л ера наистина започна под благосклонната егида на Scuderie, но това е така, защото Mauro Forghieri се беше справил с отлично шаси. Двигателят V12, получен от GTs, би трябвало да развива 360 к.с., но в действителност той е произвеждал само 290 к.с. Появата през 1967 г. на легендарния Cosworth DFV V8 и напредъкът, подпомогнат от неограничените финансови ресурси на Honda, хвърлиха италианския двигател някъде на 3-4 места в областта на чистото представяне и това не бе отстранено повече от 3 сезона.

„Ферари от 68-а беше страхотно за шофиране, в смисъл, че беше кола, която винаги можеш да изпревариш. Бихте могли да включите газта, дори бихте могли. Това, което му липсва, е сурова мощност. Тъй като беше V12, звучеше така, сякаш съхраняваше цялата сила на света, но в действителност имах много по-малко на разположение в сравнение с Cosworth V8 или Honda V12 “, обяснява Крис Амон, който беше поставен в Spa Francochamps 1968 като крайъгълен камък в пътя на Хонда на Джон Съртис. Дългогодишният технически директор на екипа обаче подготвяше проект, който някога беше приложен на практика и доведе до появата на най-добрия двигател от 70-те. Казах го също: Forghieri беше последният представител на този рядък вид цялостни инженери, които могат да проектират автомобил от нулата, създавайки както шасито, така и двигателя и скоростната кутия, нещо като Vittorio Janno от предмодерната ера на F1 . Първият му шедьовър, 312B, е построен около новия 12-цилиндров двигател, следвайки традицията, започната от Ferrari 375 на Aurelio Lampredi.

Но сега вече не беше самият V12, а B12, боксер с противоположни цилиндри, ъгълът от 180 градуса между двата блока цилиндри създаваше огромно предимство, преведено от център на тежестта с 5 см повече по-ниска, отколкото в случая с двигателя Cosworth V8. Първоначално доставяше 445HP/11,500rpm, производителността в средата на сезона беше 460HP/12,000rpm. Но не впечатляващата сурова мощ, а широката употреба, боксерът се качва бързо от 4000 оборота в минута до червената зона без никакви усилия, фиби и много бавни криви могат да бъдат достигнати на втория етап (невъзможно в Cosworth, който под 6 000 об./Мин. Зарежда прекъсване на захранването), постигайки маневриране и спестяване на време и по-добър контрол на педала на газта, така че почти пълна липса на тенденция към плъзгане при излизане от завоите.

За да се сведе до минимум триенето, коляновият вал използва 4 лагера. След поредица от повреди в тестовете, буфер Pirelli беше монтиран между коляновия вал и маховика. Оттогава Ferrari използва суха система за смазване на картера, ползите от която могат да се видят и днес. Най-мощният двигател на десетилетието едва започваше и беше най-сложният.

„В шофьорската си кариера съм имал работа с три двигателя F1: Ford-Cosworth, BRM и Ferrari“, каза Ники Лауда след първото си оттегляне от спорта. Този, който предпочитам, е последният. И не само заради мощността си, но и защото има много широк спектър на употреба: леко се покачва от 4000 на 12 300 об/мин, а при 4000 об/мин вече работи усилено. Предимствата на тази функция се проявяват особено в схемите на Монте-Карло, с много тесни завои. С двигател Cosworth V8 можете да преминете през тези завои само в първата предавка на скоростната кутия, тъй като двигателят Cosworth работи само от 6000 об/мин и нагоре. Нещата стоят по-различно в случая с двигателя на Ferrari - с него на завоите във фибата се подхожда на втория етап, постигайки маневреност и време и по-добър контрол на педала на газта, така че почти пълна липса на тенденцията приплъзване на изхода на ъглите. Изглежда невероятно, но това е истината: F1 Ferrari може да се кара като обикновен лек автомобил на VW, само два десни пръста са достатъчни за смяна на предавките. “

Връщаме се към 2014 г., когато дебютира новата хибридна ера. И един толкова престижен шофьор като Ferrari беше напълно хванат на грешен крак, защото той подцени способността на Mercedes да се развива, начина, по който германците се приближиха и даде зелена светлина на концепция с малка турбина в сравнение с Mercedes. По този начин се опита да даде приоритет на аеродинамиката, пренебрегвайки въздействието на новия двигател, наречен Power Unit. Детонационната устойчивост и ефективност (превръщането на възможно най-висок процент горивна енергия в използваема брутна мощност) са двата ключови параметъра, търсени от хората на Mercedes, откакто започнаха работа по новия агрегат през зимата на 2011 г. Въведение принудено от турбокомпресора в цилиндрите точното количество кислород, необходимо при точно точната температура, стана ключово. Твърде много кислород и риск от детонация, твърде малко и увеличен разход на гориво. С помощта на двама инженери, наети от Cosworth, екипът на Mercedes успя да постигне това съвършенство, Ferrari и Renault бяха далеч. По този начин, ако ефективността на германския PU през първата година беше около 40%, тази на италианския едва скочи с 30%.

По време на тестовете в Бахрейн техниците на Ferrari премахнаха ограничението, наложено от FIA по отношение на разхода на гориво (100 кг/ч) и въпреки това забелязаха разлика от около 15-20 конски сили в сравнение с Mercedes. Желанието да имаме възможно най-плътно заден гръб доведе до използването на по-малки радиатори, много по-малка турбина и опитът да се позиционира двигателят възможно най-напред отмени възможността за поемане на идеята, дошла от Косуърт до Mercedes: компресорът отделени от турбината. Проблемите с охлаждането понякога прикриват посредствения потенциал на първия силов агрегат на Ferrari, но италианските автомобилисти бързо разбраха слабостите на тяхното създаване. Соничните измервания показват хендикап от 50 к.с. за Ferrari в Австралия, който е намален до 40 к.с. след промените в Унгария.

За 2015 г. беше създадена изцяло нова PU, с по-щедра турбина, по-големи радиатори и различно разположен интеркулер. Шасито също беше голяма крачка напред и Себастиан Фетел получи 3 заслужени победи, считайки се за най-добрия пилот на сезона.

Направени са най-големите стъпки в развитието на MGU-H, тази от 2014 г. е почти нелепа, MGU-K също печели ефективност и вече може да възстанови повече енергия при спиране. Топлинният двигател също напредва, надминавайки Renault, но когато и Mercedes, и Ferrari работеха с пълен капацитет през Q3, се появи същата разлика, измерена на Hungaroring 2014: 40HP. Този път имаше друга причина. Още през 2012 г. Mercedes си сътрудничи отлично с Petronas, проектирайки двигателя около бензин, създаден от малайзийци, които от своя страна моделират своето създаване по обратите на германския V6. Ferrari и Shell разбраха това и напреднаха през 2015 г. Просто в допълнение към специалния бензин, Petronas разработи масло със специални качества благодарение на използваните добавки, масло, което може да бъде изгорено през Q3 и в определени моменти в състезанието като гориво, осигурявайки през 2015 и 2016 г. усилване на мощността от около 15 к.с.

Италианските автомобилисти си взеха бележки и в това отношение Shell използва огромните си ресурси и от 2016 г. двигателите на Ferrari също получиха подобен стимул. Отначало по-скромно от Mercedes, това отделение беше подобрено за 2017 г., FIA в крайна сметка се намеси и ограничи до 600 g количеството масло, което може да се консумира на 100 км изминат път. GPS данните показват друго предимство на Mercedes, видимо особено в квалификациите, но сега при 15-20HP в зависимост от подобренията, донесени от всеки. В Абу Даби Auto Motor und Sport иззеха GPS данните и посочиха следния ред: Mercedes 955CP, Ferrari 934CP, Renault 907CP, Honda 881CP.

По повод канадския личен лекар, Ferrari представи първата еволюция на своя PU на колата на Себастиан Фетел. С промяната на допускането те първоначално спечелиха около 5 к.с. Но това е така, защото от съображения за надеждност беше предпочетен „детонираният“ пробег и последващите тестове на dyno и еволюцията във Франция и Австрия ще определят дали пълният потенциал на тази единица може да бъде разгърнат. След първа стъпка върху Спилбърг, в Силвърстоун Scuderia се представи с PU (също присъстващ в Haas и Sauber), който изплаши конкуренцията, както Ferrari не правеше от времето на Шумахер.

Втората причина: Shell дойде в Канада с нов бензин, който предложи допълнителни 5 к.с. На екипите на клиентите се предлага и бензин от Австрия.

Така че в момента Ferrari V6 изпреварва Mercedes с около 10 к.с. До Renault е 30 к.с., а до Honda над 40.

Други възможни причини за превъзходството на Ferrari:

разширяване на бензинопроводите, увеличаване на обема им - на някои места се натрупват допълнителни количества бензин, когато не работят максимално, и този резерв се използва в моментите на форсиране, като по този начин се надвишава границата от 100 kg/h (FIA сензор е монтиран само на изхода на резервоара).
маслото, използвано за смазване и охлаждане ERS (което не попада в регулацията от 0,6 л/100 км) се вкарва в горивната камера и осигурява малък тласък;
бензинът ще се охлажда в инжекторите, преди да се напръска в горивната камера, като по този начин се променя плътността.

Нико Розберг, присъстващ на Silverstone 2018, коварно отбеляза, без да навлиза в подробности: „Има нещо между турбината и MGU-H. Оттам се крие превъзходството на електрическата част ”, правилно оценявайки, че между топлинните двигатели на Ferrari и Mercedes има разлика от най-много 20 к.с. Разлика, която се запази до Абу Даби.

Най-накрая стигаме до настоящия сезон, в който надмощието на Ferrari, макар и сигурно, очевидно беше преувеличено от конкуренцията на Mercedes и Renault. Honda, в специфичния японски стил, предпочита премерен подход.

С използването на специална сплав при производството на бутала, но и поради ограничението, наложено от FIA, Ferrari се отказа от практиката за добавяне на масло. Така че предимството идва от нещо друго. В Мелбърн, поради грешни изчисления по отношение на охлаждането, той трябваше да бяга детониран. В момента почти никой не усети това и когато първите GPS данни разкриха паритет между Mercedes и Ferrari (по 990 к.с.), много хора вярваха, че германците черпят източника на италианско превъзходство и ги съпоставят. Всички те щяха да бъдат доведени до Бахрейн с крака на земята, като автомобилът SF90 спечели 0,7s по прави линии в сравнение с Mercedes и 0,9s в сравнение с RBR.

Изваждайки от уравнението по-ниското съпротивление на италианския автомобил, GPS анализът показва предимство от почти 20 к.с., когато и двата най-високи агрегата на F1 работят максимално, и моменти, когато предимството на Ferrari се удвоява, защото Mercedes трябва да използва по-консервативни настройки на електрическата част, за да не остане на сушата до края на обиколката. Просто първата спецификация на италианския PU обвинява сериозни проблеми с потреблението. Spec 2 дебютира в Барселона, но само в Канада успяхме да видим реалния потенциал в сравнение със спецификациите 2 от Mercedes, които се появиха там. Характеристиките на пистата „Gilles Villeneuve“ и гумите C5, с които Ferrari се разбира по-добре от Mercedes или Red Bull, показаха още по-„охиометрично“ измерено предимство на ръба, като само добавиха към баланса по-ниското си съпротивление напред. SF90 се оказа незначително различен от Бахрейн (с по-малко от 5HP).

Shell донесе в Хокенхайм нов бензин, чийто принос беше оценен на 10 к.с., но дъждът в Германия, последван от бледото представяне на Hungaroring, не постави конкуренцията на тръни. След това последваха най-бързите писти за сезона, Спа и Монца и отново спекулациите - някои почти ауристични, очертани от информацията, очевидно умишлено предоставена от екипите на Мерцедес в първата фаза на германската преса, а след това и на британската и американската.

„Renault, Honda и в момента сме на едно ниво. Ферари е далеч напред, понякога драматично “, каза Тото Волф. Кристиан Хорнър допълни снимката: „Изпратихме до FIA някои подозрителни неща, които сме забелязали, но все още не сме получили отговор“.

Пристигайки в Монца, Уолф допълва нарисуваната от него картина, като посочва, че неговите инженери вече знаят в какво се крие върховенството на Ferrari, като дава на Майкъл Шмит поредица от информация, повечето от които е само възобновяване на спекулациите през 2018 г. прегледани от нас по-горе. Бяха направени и някои нови предположения:

При определени условия Ferrari извлича 160KW батерии, като 40 над разрешената граница. Ето защо преди обиколката, в която това може да се направи, е необходима бавна обиколка за пълното зареждане на батериите;
За охлаждане на пленума се използва специално масло, част от което след това се използва в процеса на горене;

Анализът на GPS данни от Спа, Монца и Сингапур, данни, предоставени от FIA на всички екипи и до които са имали достъп двама или може би трима журналисти, разкрива определен модел в работата на PU Ferrari в Спа, Монца и Сингапур, но се променя е. Това е така, защото Spec 3 дебютира в Италия.

Веднага след Монца, Улф и Хорнър хвърлиха зашеметяваща цифра: 55HP. Това би било предимството на Ferrari пред Mercedes. Honda е на 15 к.с. зад Mercedes. Ако автомобилите имаха еквивалентно ниво на съпротивление, тази цифра би била почти правдоподобна, но GPS данните веднага разкриха, че само поради по-ниското съпротивление напред, Фетел и Леклерк са спечелили 0,3 секунди/обиколка в Италия.

Какъв е източникът на това надмощие на италианския хибрид? Нико Розберг интуира добре през 2018 г. На нивото на информация в момента можем само да кажем, че Ferrari MGU-H е по-ефективен от конкуренцията, след като достави 4MJ разрешен от регулацията на батериите, излишната енергия го изпраща директно към MGU-K (в това отношение няма ограничение) и оттам се предава на коляновия вал. Така пилотите разполагат с 163HP под ръка по-дълго от своите съперници. По отношение на двигателя V6, който се радва на допълнителни 30 к.с. в сравнение с германския си колега, възниква здрав разум: защо Mercedes или Renault не могат да приемат, че италианците просто са им свършили по-добра работа, тъй като Cosworth или RCE го приеха като нещо естествено преди почти 5 десетилетия?