F1のメカニズムを中心にしたブログです。考察や分析をおこなっています。

レギュレーション:2021年のF1コンセプトマシン&パワーユニットスペック!

レギュレーション:2021年のF1コンセプトマシン&パワーユニットスペック!

https://www.formula1.com/

2018年9月にFOMより発表されていた2021年に向けてのF1コンセプトマシンと主な概要をまとめておきます。焦点となっていたパワーユニットの大幅変更は参戦中のメーカーによりMGU-H存続の方向へ舵が切られたようだ、そして新たな参戦メーカーとして筆頭候補だったポルシェは参戦計画を断念するとの見解が示されている。

2021年F1コンセプトマシン

主な変更点はボディ表面の空力パーツの減少、特にボルテックスジェネレーター(渦流発生装置)の排除がやはり焦点となっている。そしてフロアで発生するダウンフォースの割合を増加させる事にある。タイヤホイールは18インチが採用される。

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ステップドボトム規制には変わりないが、インディカーのようにサイドボックス下面を逆翼状にする事が盛り込まれている。フロントウィング下面も巨大になり、前走者が発生する乱流に影響されないようなデザイン配慮が伺える。

ダウンフォース量に影響するフロアの長さ、これを決定づけるホイールベースにも制限が設けられるようだ。現行マシンはメルセデスが最長3,726mmもあり長すぎる、これを3,400mmを最大値としてFOMは提案しているとの事、実質全チーム同一ホイールベースとなるだろう。

インディカーのフロア

2015年INDY500 プラクティスにて飛んだ時の画像

2021年パワーユニットスペック

参考元:https://www.auto-motor-und-sport.de/formel-1/f1-2021-auto-bilder-infos/

スペック ~2020 2021~
形式 V6直噴ターボ V6直噴ターボ
排気量 1,600 1,600
MGU-H 無制限 無制限?
MGU-K 120kw(163ps) 150kw(204ps)
バッテリー 4MJ 5MJ
最高回転数 15,000rpm 18,000rpm?
燃料流量 100kg/10,500rpm 110kg/12,000rpm
使用燃料量 110kg 無制限

最大燃料流量の増加と回転数を引き上げる事により、音量を増加させる事ができるとメルセデスのアンディ・コーウェル氏はAMuSにコメントしているようです。燃料使用量制限は撤廃されるが、流量制限があるためとスタート時点の重量軽減を目指すため最大でも120kg程度に抑えられるとも言っています。

最新の提案ではMGU-Kを150kwにして、バッテリー充填量の差を5MJにする事、コスト削減のためベンチテスト時間制限も設けられ2021年2,000時間、2022年1,500時間、2023年1,000時間となる提案もあるとの事です。

電動コンプレッサーと排気タービン発電を伴うMGU-Hの変更点は今のところ情報がない。

まとめ

徐々に明らかになりつつある2021年からのF1レギュレーション、最大のコストがかかるパワーユニットについては、ほぼ現状維持が一番コストがかからないとのメーカーの要望が通りそうです。電動コンプレッサーはBMWで市販化もされており、今後の直噴ターボ技術の燃焼効率アップに大きく貢献する事は間違いないだろう。

フェラーリが特許申請したようにコンプレッサー用モーターと排気タービン用モーターを備え、全てを電気エネルギーに変換して全体制御する事は内燃エンジンの生き残る道となっていくと思う。エンジン戦争と言う名の技術開発の場をF1に残す事は私的にも大いに賛成したい。

一方空力面では後退ともとれる内容になっている。テールトゥノーズバトルの復活を目指しているが果たしてうまくいくだろうか?ダウンフォースをフロアに頼るという事は、地面との距離を一定に保つ事が要求される。現状の機械式サスペンション技術が更に高度化されコストアップするようではチーム間の差は開く一方だ。統一規格によるアクティブサスペンション提案はどうやら難しいみたいだしどうなる事やら。

世界最速のマシン、コース上バトルの増加、コスト削減、全てを上手にコントロールする事はF1にとって永遠の課題だろう。

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コメント Comments

コメント一覧

  • Kazu.tama がコメント

    2018-11-04 13:38

    こんにちは
    いつも興味深い情報ありがとうございます
    私的な考えですが タイヤメーカーが増えて、タイヤウォーズがあれば一番面白いと思いますが難しいのでしょうね
    競争になれば、開発に恐ろしくコストがかかりそうですし、そうなるとタイヤメーカーが撤退してしまうでしょうから
    それにマシンをもっと小型軽量にしてもらいたいです。素人の考えですがどう思われますか?

    • Jin(F1モタスポGP管理人) がコメント

      2018-11-05 23:04

      タイヤに関しては開発による差を生み出す事は今後選択されないと思う。

      車体重量の軽減は今後の課題ですね。733kgは重すぎます。しかしハイブリッドを続ける限り難しい問題でもある。テクノロジーの進歩によるバッテリーやモーターの小型化が必要です。
      できれば650kgぐらいになれば、動きが軽やかになりバトルがましになるかな。

  • さわい がコメント

    2018-11-05 00:26

    こんにちは

    燃料流量に回転数を記載する意味はなんでしょう?

    燃料流量の上限に達するエンジン回転の目安だとしても現状とも違いますよね?

    • Jin(F1モタスポGP管理人) がコメント

      2018-11-06 09:23

      各回転数ごとに流量規制があるんです。
      現行の最大値100kg/hは10,500rpmです。
      12,000rpmでも100kg/hとなり、回せば回すほど空気や燃料を増やせたNAエンジンとは明らかに違う技術を競っています。

      • さわい がコメント

        2018-11-10 11:01

        ありがとうございます。

        レギュレーション確認したら記載がありました。

        5.1.5 燃料質量流量は、10,500rpmより下で、Q(kg/h)=0.009N(rpm)+5.5を超えてはならない。

  • じゅんた がコメント

    2018-11-05 06:04

    個人的には燃料補給の為のピットイン復活を願いたいですが、時代には逆行しますね(^_^;)

    化石燃料の使用を減らす方向が世界のトレンドですが、電気に置き換わったからと言ってCO2は本当に減るのか?
    実際に発電には多くのCO2が排出されてますし、原発であっても水温を上げている事実があまり重要視されていませんので疑問しかありません。

    燃料をドンドン使って給油でピットインし、予選と大きな差が出ないレースペースの決勝が観たい!
    エコ運転の決勝は望ましくありません。

    • Jin(F1モタスポGP管理人) がコメント

      2018-11-06 10:27

      現状のタイヤ性能差だけのピットだと、何かが起こる期待は薄い。
      SFの最終戦で見せたような、タイヤと給油量によるラップタイム差バトルは熱かったですね。

      エコについては燃料流量規制で達成されているようなものですから、給油復活はあっても面白いですよ。
      空タンと満タンで約3秒ぐらいラップタイム差ができます。
      ちなみに来年の110kgになったレースではほぼ全開で走れますが、タイヤがねぇ;;

  • ネコ船長 がコメント

    2018-11-06 15:07

    CO2下げるのには原発はてきめんに効きますね。 核融合発電が実用化されれば、発電コストはさらに下げられる可能性もありますし、将来的には電気自動車に移行は必然だと思いますよ。 フォーミュラEと合流するのか、共存するのか、どっちかが倒れるまで戦うのかはわかりませんが

    • Jin(F1モタスポGP管理人) がコメント

      2018-11-06 09:16

      原子力はいつになったら制御できるのかね?有害物質を出さずに発電できればいいのに。

      CO2は温暖化の根源だと決まった訳ではない。
      世間一般的には刷り込まれているから、仕方ないけどね。
      もっと宇宙の動きに目を向けて、地球の事は考えた方がいいと思います。

      情報は与えられたものを信じるだけならロボットと一緒、既成概念を取り払い色々な視点に目を向けて、自分が真に納得出来る答えを導き出そう。

      あ!なんか申し訳ない。なんでこんな事を書いたのか、中ニ病だなw

  • がコメント

    2018-11-07 05:32

    https://f1-gate.com/ 
    エクソンモービル 「F1のオイル燃焼に関する規制ルールは甘い」
    このデビッド・ツルサキさんの発言から・・・
    ルノーはオイルを燃料として使っていて一番エンジン特性が悪い!
    と僕には聞こえます。

    だって、フェラーリとメルセデスには供給していませんよね。
    今年はホンダとルノー、来年はホンダだけです。
    だから、意味深な発言をした!と・・・
    ホンダへのリスペクト!!と受け取れます。・・・

    余談ですが
    「僕は管制システムが無い自動運転車は殺人マシーンと考えています。
    管制システムとは対人、交差点内の対向車、直進車同士のスピード差や進行方向等を確認した第三者による指示にて相互の車両や対人を監視し管理制御するシステムのことです。
    今、はやりの自動運転車は相手を考えず行動する自己中心車です。
    人が運転していても、合図や譲り合いが出来ない自己中は必ず事故を起こします。
    人より安全と言う前にその安全に疑問を感じない社会はカルト(盲信者の)社会です。
    自動運転のコマーシャルで技術の**と言うのを見ているとカルトへの悪寒が走ります。
    だから、僕はゴーンの率いる、ルノーと**は信頼出来ないのです。
    管制システムと考えが浮かばない社会も同じです。
    ただ、管制システムがあっても事故は必ず起こります。
    安全とは安全対策です。
    事故が起こった後の対処方法です。

    既存の科学や技術を盲信すると新しい科学や技術が人(発見や発明者)で疑います。
    新しい科学や技術(既存の科学や技術に対する)、疑問を忘れて亡者(盲信者たち)が科学や技術の発展を止めてしまいます。

    放射性物質の検出には、近くに持っていくとラジオ波や光を発する物質で知り、測り、検出した事を示します。
    既存の科学でも、全ての物質は、物質波長、粒子波長、エネルギー波長、個々の波長変化と言っています。
    物質が波長と考えるなら、ウランのそばにセラミックにした物質(波長)を持っていくとその物質面に電位(波長)が発生することも可能となります。
    これ、原発(原子力発電)です。
    半減期の長いものを薄めて海に流しても一所に集まる事を忘れていませんか?
    それは、人の行為で起こす臨界事故ですよ!
    これも波長変化(変化が大きくなる)です。
    また、波長と考えると放射性物質を吸着する物質を作る事も出来るはずです。
    汚水の処理考をえて!
    教科書や論文、資料的な熱核反応利用だけが原発ではないのです。
    みんな、本当に科学をしましょうよ!

    絶対0℃(波長が消える)、ジャイロ効果(閉ざされた空間がない)、磁石(電子のスピン)や炭素(電子の二重結合)、気持ちの解かったと思う事(心)も、全てを考えたら気付くはずです。
    全ては積分量で相対波長(変化も時間も)だと・・・
    知る、分るってことは、第三者も変わっている(過去は知るが未来は分からない)からです。
    個々全てが相対なのです。
    つまり、変化が起こって初めとなるのです。
    変化がないのは、何もないのです。
    だから、時間軸だけで示す波長と言うのも間違いなのです。」

    相対は、本当に面白いですね。
    余談でした。

  • がコメント

    2018-11-11 05:13

    今年のエンジン、うねる排気管をみて、やっとターボファンが真面に働くと思いました。

    マクラーレン時代の排気管は6つのシリンダーの排気量と時間を無視したような連結構造です。それだと回転ムラが出やすく上手く回らない、こんなエンジンで良いのか?と思っていました。
    コンセプトゼロ、マクラーレンが制限していてホンダが了承していたなら、了承したホンダの技術者は無能(教えられたり、知っている事しか出来ない者)だと思っていました。
    特にそれを決めた者は、口の上手いだけのアホ(学問や知識を盲信する者=カルト)です。

    川の分流や合流、如雨露を見ていると圧力や量で速さそれらに違いが出ます。
    そんなの当たり前だ!ですが、違うと言う知識があると、それをただ見ているだけになりす。
    技術力は観察力でこの違いに気付くこと、知識や学問は気付いたそれを理解することを助けるツールと考えます。
    だから、アホ(学問や知識を盲信する者=カルト)は誰かに教えられるまで違いに気付くことが出来ないのです。

    言い過ぎですか?・・・

    エンジン回転数の違いから一つから別れたり一つになるシリンダーの吸排気管も長さを変える、圧力ムラ(時間軸での変化量)振動を抑える事が出来る方が良いのです。
    振動や圧力ムラもエネルギーです。
    なくせばそのエネルギーがエンジン効率の向上に繋がります。

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