2014年から始まったパワーユニット規定は2022年をもって開発凍結になりました。

1,600cc V6シングルターボエンジン+MGU-H(ターボチャージャー用モーター)+MGU-K(クランクシャフト用モーター)で構成された高性能ユニットです。

 

ハイブリッドでありながらエンジンを補助できるモーターの出力は120kw(161hp)と小さなもの。

結局のところターボエンジンの最大化が必要であり、2021年最後にホンダがそれを示してくれました。

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燃焼室とバルブ挟み角

ホンダRA621Hで話題になったバルブ挟み角をせばめる事は、燃焼室を小さくする事が出来る。

レギュレーションで許される圧縮比18.0を達成する事が必要だった。

 

  • 圧縮する力が増加⇒ピストンを押し下げる力が増加⇒クランクシャフトを回す力が増加

 

エンジンの外見上からは、各バンクにある2つのカムシャフトが並ぶ事が確認出来ます。

メルセデスの並列カムシャフトは2014年から確認出来ており、2022年で確認出来る画像は無いですがバルブ挟み角を広げる事は無いでしょう。

フェラーリはメルセデスやホンダRBPTに比べると少し離れている。

ホンダRBPTの外見はRA621Hと変わりない。

 

ルノーは確認出来る画像がありませんが、同様のソリューションを用いているはずです。

ピークパワーにほとんど差が無い事は、全てのメーカーが圧縮比18.0に近い数値を達成している事になります。

 

  • クランクシャフトに伝えるエネルギーが増加すると排気エネルギーは減少する

 

メルセデスやホンダRBPTは左右のエキゾースト形状が違う事が確認出来ています。

タービンやタービンブレードの形状のみならず、その前のエキゾーストから効率化を突き詰めなければなりません。

 

少なくなる排気エネルギーを余す事無く使えるタービンとエキゾーストが必要です。

インジェクター位置は排気側

F1で許されるインジェクターは各シリンダー毎に一つです。

マーレのジェッドイグニッションがシリンダートップに必要な事から、インジェクター位置は長らく謎でしたが、ホンダが昨年全てを教えてくれて2017年から排気側である事がわかっています。

最大500barのインジェクターは、その付け根にあるコモンレールもかなり頑丈でなくてはなりません。

副燃焼室付き点火プラグは、圧縮工程で濃いめの混合気を噴孔から取り込む。

 

ジェッドイグニッションで示されていた、点火時に副燃焼室に燃料を追加する方法では無かったのです。

 

 

フェラーリのコモンレールは2019年で排気側にある事が確認出来ます。

 

これらの事例によってF1エンジンのインジェクターは、全てのメーカーが排気側に配置していると言えるでしょう。

 

排気側にインジェクターがある主な理由

  • 吸気側だとVバンク内のスペースが必要な為
  • 高熱になる排気側バルブを気化熱によって冷却する

 

これぐらいしか考え付きませんが、吸気時の筒内流動に噴射圧力によって何らかの変化をもたらすのは必然です。

 

シリンダー壁側からの自着火も利用するともなれば、水平方向旋回流スワールが必要になる。

管内直噴と高圧インジェクターは管内流動を効果的に作り出すことが出来ます。

まとめ

現行規定パワーユニットの最終仕様は、確認出来る3メーカーだけでも圧縮比の最大化を狙ったものだと言う事がわかります。

メルセデスはずっと前から、ホンダは2021年からこれを達成している。

 

フェラーリやルノーは2022年からこの領域に踏み込んだと思われ様々なトラブルが発生している。

両メーカーとも信頼性は二の次でパフォーマンスを優先したと発言している。

 

管内圧力の上昇は様々な問題を引き起こし、許容できない部分を破壊します。

フェラーリは副燃焼室に問題があると言われ、ルノーはウォーターポンプや燃料ポンプに問題があった。

 

これらは信頼性の向上に関してレギュレーションで許容される範囲でアップデートされるでしょう。

開発凍結とはパフォーマンスのみに適用される、他メーカーが承認すれば設計の変更すらも許されるのです。