В интервью пресс-службе Mercedes управляющий директор Mercedes-Benz High Performance Engines Энди Кауэлл говорил об изменениях в регламенте и задачах, которые пришлось решать инженерам при создании новых силовых установок...
Вопрос: Энди, что стоит за новыми правилами?
Энди Кауэлл: Изначально FIA и производители двигателей вели переговоры о создании более эффективного мотора и более мощных гибридных систем. Обе стороны стремились двигать спорт в этом направлении.
В обычном безнаддувном моторе потенциал мощности зависит от потока воздуха, попадающего в него, с учётом рабочего объёма и количества оборотов в минуту. Однако автомобильная промышленность ориентирована не на потребление воздуха, а на расход топлива – и выбросы углекислого газа, с ним связанные. Поэтому в правилах была прописана новая формула, где производительность ограничивалась двумя факторами: максимальным расходом топлива 100 кг/час и максимальным запасом топлива на гонку в 100 кг. Основная задача теперь заключается в том, чтобы преобразовать как можно больше химической энергии топлива в механическую энергию, тратить топливо как можно более эффективно. Эффективность преобразования стала ключевой.
Вопрос: Какие технологии для этого использовались?
Энди Кауэлл: Чтобы достичь необходимой эффективности, мы разработали технологии, позволяющие выйти на новый уровень не только в автогонках, но и во всём автомобильном мире. Когда писались правила, было решено зафиксировать конфигурацию двигателя, диаметр цилиндра и высоту геометрической оси коленвала, чтобы инженеры не тратили время на области, которые нам хорошо знакомы, где нельзя добиться выигрыша в эффективности.
Поэтому они сосредоточились на других областях - использовании энергии выхлопных газов, выходящих из двигателя внутреннего сгорания, где вы можете поставить турбину, чтобы вернуть часть этой энергии, используя её, чтобы раскрутить компрессор и повысить эффективность мотора. Аналогично, любая избыточная энергия может быть отправлена в батарею и использоваться через электродвигатель, чтобы минимизировать "турбояму" и сделать машину быстрее.
Таким же образом мы возвращаем кинетическую энергию при торможении через другой электромотор, соединённый с батареей. И использование этого мотора вместе с двигателем внутреннего сгорания позволяет нам максимизировать суммарную мощность во время разгона. Мы добились повышения эффективности более чем на 30% – другими словами, мы производим на 30% больше энергии на каждую единицу потреблённого топлива по сравнению с прошлогодним V8.
Вопрос: Насколько велики изменения в абсолютном выражении?
Энди Кауэлл: Я не думаю, что когда-либо правилами вводились столь значительные изменения. Переход от V10 к V8 был обязательным, но мы по-прежнему работали с атмосферными двигателями, даже с учётом тех ограничений, что тогда были установлены. Система KERS в 2009 году не была обязательной, её имело смысл использовать, если вы могли заставить её работать. Нынешние перемены совсем иного порядка.
Вопрос: Новая силовая установка разрабатывалась для новой W05, процессы шли параллельно. В чем преимущество того, что проектом занималась одна заводская команда?
Энди Кауэлл: Мы тесно сотрудничали с коллегами из Брэкли. С первых симуляций мы создавали самую быструю машину, которая отвечала бы требованиям регламента и заработала максимум очков. Всё было сделано так, словно работу ведёт одна группа инженеров. У нас с самого начала сложились подобные отношения, так что мы получили серьезное преимущество, ведь в понимании, анализе и дискуссиях мы отталкивались от общей позиции. Нам не пришлось терять время из-за того, что одна команда инженеров старалась бы догнать другую.
Кроме того, мы сохранили стабильность в духе и этике, и когда возникали какие-либо препятствия, у нас был хороший баланс в процессе принятия решений о том, чем можно пожертвовать, а чем – нет.
В результате мы получили активно взаимодействующую группу людей, которая строила быструю и надежную машину. Такой же командный дух царил в Штутгарте, где наши коллеги занимаются проектно-конструкторской работой. Они внесли неоценимый вклад в работу с конкретными областями, в частности, в разработку турбокомпрессора. Создание лучшей из возможных технологий Mercedes – это результат настоящей командной работы.
Вопрос: Вы довольны интеграцией силовой установки в машину?
Энди Кауэлл: Интеграция силовой установки – это интересная задача, которую мы старались решить последние несколько лет. Мы прошли путь от первоначальных схем, когда вы смотрите на силовую установку в масштабе и, сравнивая ее с аэродинамикой гоночной машины, думаете: «Как это можно сделать?» Именно с этого начался наш путь, а в совместной работе вы можете совершенно открыто пойти на компромисс. Чтобы сделать эту «Серебряную стрелу» максимально быстрой, работала одна группа инженеров.
Вопрос: Один из ключевых моментов – переход на гораздо более мощную систему рекуперации энергии ERS. Вам помог опыт работы с KERS?
Энди Кауэлл: Работая с KERS, мы многому научились, и этот опыт стал основой для создания ERS. Но важно, что речь идёт не только о большей мощности новой системы, но и большем времени её использования на круге.
Теоретически, можно было бы поставить два прошлогодних генератора KERS, чтобы достигнуть мощности в 120 кВт, но в 2013-м мы использовали KERS семь секунд на круге, а сейчас говорим о тридцати секундах. Кроме того, возросли требования к надёжности, ведь за сезон гонщик может использовать только пять силовых установок.
В итоге система стала мощнее, период её использования увеличился, а требования к надёжности возросли. Теперь машина потеряет сразу несколько секунд на круге без MGU-K – роль системы рекуперации возросла, а главный вызов был в том, чтобы объединить все перечисленные факторы. И это только один из шести узлов новой силовой установки.
Вопрос: В 2014-м регламент определяет и максимальное потребление топлива, и его количество на дистанцию гонки. Насколько важную роль в эффективности потребления топлива сыграли ваши партнёры из компании Petronas?
Энди Кауэлл: Партнёры из Petronas внесли существенный вклад. Особенности и характеристики топлива Primax имеют ключевое значение для эффективной и надёжной работы двигателя внутреннего сгорания, как и смазка Syntium.
Вопрос: Многие считают, что в этом году определяющим фактором успеха станет именно надёжность силовой установки. Насколько сложные задачи вам пришлось решить?
Энди Кауэлл: При столь серьёзных переменах всегда есть риск возникновения проблем с надёжностью. Новинок очень много – турбокомпрессоры, электродвигатели с 100000 оборотами в минуту – многие факторы могут потенциально сказаться на надёжности силовой установки. Порой нам приходилось делать непростой выбор, искать компромисс, и в этой работе никто не застрахован от ошибок.
Суть нашего спорта – максимально быстро добраться до финиша, но потратив сравнительно небольшое количество топлива и избежав поломки. Именно поэтому работать в автоспорте так интересно!
