Silnik

Silnik w bolidzie Formuły 1 w ogromnym stopniu decyduje o wyniku w trakcie wyścigu grand prix. W porównaniu z jednostkami napędowymi stosowanymi w cywilnych pojazdach, sprostać musi wielokrotnie większym, niewyobrażalnym wręcz obciążeniom, ale za to nie musi być tak trwały, jak jego masowi „krewniacy". Wprowadzona od bieżącego sezonu homologacja częściowo zatarła różnice między jednostkami napędowymi różnych producentów, przez co straciły one na znaczeniu na korzyść aerodynamiki, ale dobry motor wciąż pozostaje podstawą sukcesu w F1.

Począwszy od 2006 roku zespoły F1 używają ośmiocylindrowych jednostek o pojemności 2,4 l. Wcześniej, od 1996 roku stosowane były silniki typu V10 o pojemności 3 litrów, a jeszcze wcześniej w rywalizacji uczestniczyły także motory z większą liczbą cylindrów, o większej pojemności, a nawet turbodoładowane. Choć większość danych dotyczących osiągów jest tajemnicą zespołów, to jednostki silnikowe w ostatnich latach osiągać miały moc ponad 950 KM, zbliżając się do magicznej wartości 1000 KM. Takie wartości były wcześniej osiągane, gdy w Formule 1 stosowano wspomniane wcześniej turbodoładowanie. Ogromna moc pozwalała na osiąganie prędkości maksymalnych rzędu 370 km/h na najszybszym w kalendarzu torze Monza i trzeba przyznać, że choć była to wartość imponująca, to również, w przypadku nieszczęśliwego wypadku bardzo niebezpieczna zarówno dla kierowców, jak i zgromadzonych wokół toru kibiców.

Rezygnacja z trzylitrowych V10 podyktowana była przede wszystkim bezpieczeństwem – nowe silniki mają mniejszą moc, dzięki czemu bolidy rozpędzają się do mniejszych prędkości. Trzeba jednak zauważyć, że osiągnięto tylko częściowy efekt – mimo spadku prędkości maksymalnych, prędkości średnie (i czasy przejazdu okrążenia) obniżyły się tylko minimalnie, dzięki szybszemu pokonywaniu zakrętów. Zmiany były jednak niezbędne, ponieważ gdyby ich nie wprowadzono, to wyścigi mogłyby się stać zbyt niebezpieczne. W kolejnym etapie pojemność silników ma zostać ograniczona do wielkości zbliżonej do motorów montowanych w popularnych samochodach, tak aby wiedza zdobywana w F1 służyła także praktyce, a nie tylko marnotrawnemu sportowi.

Obecnie kierowcy dłużej jadą z maksymalnie otwartą przepustnicą, co stawia motorom większe wymagania. By temu sprostać inżynierowie stosowali różne materiały, konstrukcje i systemy, które pozostają najpewniej tylko ich tajemnicą. Obecnie przepisy ograniczają jednak zdecydowanie ich twórczość. Dotyczy to zarówno stosowanych materiałów, jak i samej budowy jednostek napędowych. Do jej produkcji używa się stali, tytanu oraz przede wszystkim aluminium, na którego korzyść przemawia niewielka waga. To właśnie z aluminium odlany jest blok silnika. Zabronione jest zaś stosowanie wszelkich egzotycznych substancji, które, choć dawałyby lepsze osiągi, mogłyby być również niebezpieczne, tak jak np. trujący beryl – wszystkie stopy materiałów muszą zawierać żelazo.

Pod względem konstrukcyjnym regulamin FIA precyzyjnie narzuca wymiary, według jakich ma być zbudowany silnik, by otrzymać homologację. Minimalna przepisowa waga jednostki napędowej to 95 kg. Kąt rozwarcia pomiędzy cylindrami został ustalony na 90 stopni – wcześniej próbowano różnych konfiguracji, od 60 stopni przy silnikach V12, V10 o kącie rozwarcia 72, 90 lub 112 stopni. W przeszłości stosowane były nawet silniki typu boxer, gdzie miara tego kąta wynosiła 180 stopni i była, wbrew pozorom, idealna dla F1. Odległość między cylindrami to 106,5mm. Średnica cylindrów nie może z kolei przekraczać 98 mm, co sprawia, że tłoki poruszają się po drodze około 4cm. Osiągają jednak przy tym ogromną prędkość 40 m/s, a przeciążenia, jakim są poddawane, sięgają 9000 g. Obciążenia w jednostce napędowej F1 są tak olbrzymie, że niektóre z 5000 części, z jakich składa się silnik, muszą poradzić sobie z obciążeniami rzędu 3 ton.

Nie sposób porównać serce bolidu F1 z cywilnymi samochodami. W tym sezonie obroty silnika zostały ograniczone przepisami do 19 000 obr./min. – gdyby nie przepisy, możliwe byłoby jeszcze większe „rozkręcenie" tych silników. Moc szacowana jest na około 720 KM, ale dokładne wartości nie są znane. Niski jest zaś moment obrotowy tych jednostek, wynoszący około 300 Nm. Ogromne jest natomiast zużycie paliwa – bolid F1 zużywa na 100 kilometrów około 75 litrów benzyny. Wymagania codziennego użytkowania samochodu są jednak o wiele mniejsze niż wyśrubowane osiągi rzeczywistości Formuły 1. Zwykłe auto służy nam kilkanaście lat, a jego silnik może wystarcza nawet na kilkaset tysięcy kilometrów, tymczasem motor bolidu F1 musi wytrzymać tylko albo aż dwa weekendy grand prix, czyli kilkaset kilometrów. Nawet jeśli okres ich użytkowania zostanie wydłużony do czterech zawodów, to i tak będzie to niewiele w porównaniu z dowolnym cywilnym samochodem. Gdyby jednak tym ostatnim jeździć prawie cały czas pełnym gazem, to także i jego żywot byłby kilkadziesiąt, a może kilkaset razy krótszy.

Warto zwrócić uwagę, że nawet najlepsze silniki nie zapewniają sukcesu F1. Widać to na przykładzie stajni korzystających z jednostek Ferrari – o ile stajnia z Maranello wygrywa wyścigi i walczy o mistrzostwo, to stosujące jej motory zespoły Toro Rosso i Spyker jeżdżą zazwyczaj na końcu stawki.

(rb), Allianz