موتور کوچک فرمول ۱ چگونه ۱۰۰۰ اسب بخار قدرت تولید می‌کند؟

دست‌یابی به این حجم از قدرت با موتورهای ۱.۶ لیتری به لطف استفاده از ترکیبی از توربوشارژر، موتورهای برقی و راندمان دمایی بالا امکان‌پذیر است.

امروزه ۱۰۰۰ اسب بخار قدرت دیگر ابهت و سنگینی گذشته را ندارد. هم‌اکنون کسانی که وسع مالی مناسب دارند می‌توانند خودرویی الکتریکی یا بنزینی با این حجم از قدرت یا بیشتر از آن را تهیه کنند اما این حجم قدرت از موتورهای قدرتمندی استخراج می‌شود؛ نه یک نمونه ۱.۶ لیتری کوچک! خروجی گرفتن هزار اسب بخار قدرت از چنین موتوری مانند جادوگری می‌ماند اما ممکن است.

یک کانال یوتیوبی به نام «Engineering Explained» روش تولید این حجم از قدرت را در موتورهای فرمول ۱ توضیح داده است. سازنده این کانال در ویدئوی یادشده، به موتور شش سیلندر V شکل ۱.۶ لیتری با توانایی دور برداشتن شدید اشاره می‌کند که درکنار دو موتور برقی دیگر به انجام وظیفه می‌پردازد.

ریشه این موتورهای قدرتمند فرمول ۱ به سال ۲۰۱۴ باز می‌گردد، زمانی که فدراسیون جهانی اتوموبیل‌رانی ،FIA، مشخصات موتورهای جدید را تعیین کرد. مشخصات این موتورهای تازه شامل بخش‌هایی چون بهبود عملکرد با توربوشارژر، بهره‌مندی خودرو از دو موتور الکتریکی و تجهیز آن به یک واحد باتری برای ذخیره انرژی می‌شد. موتورهای فرمول ۱ تقریبا در نقطه مقابل تویوتا پریوس قرار می‌گیرند چراکه برخلاف تویوتا که تمرکز خود را روی بهینه‌بودن مصرف گذاشته است، موتورهای فرمول ۱ باید نهایت قدرت را در سریع‌ترین زمان ممکن ارائه کنند.

یکی از موتورهای برقی کار رگلاژ توربوشارژر را برعهده دارد. فناوری بازیابی نیروی ترمز نیز در این سیستم پیچیده به چشم می‌خورد که انرژی را به باتری ارسال کرده و موتور برقی دوم را که به میلنگ متصل شده می‌چرخاند. این مجموعه سیستم روی‌هم‌رفته با نام ERS (سیستم بازیابی انرژی) شناخته می‌شود که ۱۶۰ اسب بخار قدرت بیشتر و اضافه را در یک بازه زمانی کوتاه مانند لحظه سبقت‌گیری، در اختیار راننده قرار می‌دهد.

موتور درون‌سوز این خودروهای مسابقه‌ای به‌خودی‌خود ۸۳۰ اسب بخار قدرت دارند که همچنان با درنظر گرفتن اندازه کوچکشان حیرت‌انگیز به شمار می‌رود. جادوی این موتورها تنها به قدرت سرسام‌آور آن‌ها ختم نشده و مصرف سوخت این پیشرانه‌ها نیز یکی از بخش‌های جالب‌توجه آن محسوب می‌شود. خودروهای فرمول ۱ به دلیل مشکلات ایمنی حق سوخت‌گیری در میانه مسابقه را ندارند و باید سوخت کافی برای گذراندن حدود ۴۰۰ کیلومتر مسیر پیست مسابقه داشته باشند؛ البته برای حمل آن نیز محدودیت دارند پس وزن سوختشان نباید از ۱۱۰ کیلوگرم فراتر برود.

موتورهای فرمول ۱ برای رسیدن به قدرت و راندمان مدنظر، به راندمان حرارتی بالاتر از ۵۰ درصد دست یافته‌اند. این رقم در خودروهای مدرن برابر ۳۵ درصد تخمین زده می‌شود. رسیدن به این راندمان بالا مهندسان و سازندگان موتور را مستلزم می‌کند تا به استفاده از احتراق پیش‌ازموعود و نسبت تراکم بالای ۱۸:۱ روی بیاورند. قاعدتا زمانبندی درست این موتور و فناوری‌‎های مرموز آن همه بخشی از فوت کوزه‌گری موتورسازان به شمار می‌رود.