Команды Формулы 1 следят за успехами мотористов Mazda

На днях компания Mazda объявила о планах уже в 2019 году начать серийное производство новой Mazda 3 с двигателем Skyactiv-X. Это, казалось бы, ничем не примечательное с точки зрения автоспорта событие в действительности может иметь весьма далеко идущие последствия, в том числе и для Формулы 1.

Система Skyactiv-X подразумевает использование технологии HCCI – Homogeneous Charge Compression Ignition, то есть «воспламенение гомогенной смеси от сжатия». Технология HCCI – своего рода «священный Грааль» для мотористов всего мира, так как её внедрение обещает повысить КПД двигателя внутреннего сгорания на 20-30%! Теоретически как она работает, известно давно, однако до сих пор никому не удавалось реализовать её на практике, не снижая ресурс и надёжность мотора.

Суть HCCI описать достаточно просто – это бензиновый мотор, работающий по «дизельному циклу», то есть без использования свечей зажигания. Как и в дизельном моторе, топливная смесь воспламеняется от сжатия, а не от искры. Однако, разумеется, мало просто залить в дизельный двигатель бензин (который, кстати, в этом случае тоже будет работать, но на его ресурсе это скажется пагубно) – принцип воспламенения немного отличается.

В дизельном двигателе поршень в цилиндре сжимает воздух, а топливо впрыскивается лишь в последний момент и воспламеняется от высокой температуры воздуха в том самом месте, где расположена форсунка, откуда и расходится по всему цилиндру. В двигателе с HCCI форсунки нет, а в цилиндр закачивается уже готовая топливно-воздушная смесь.

Благодаря этому, воспламенение происходит не в одном месте, а сразу в нескольких, и топливо сгорает гораздо эффективнее. То есть, при прочих равных, повышается мощность, снижается расход топлива и существенно сокращаются вредные выбросы в окружающую среду. В зависимости от потребностей, выгоду можно «направить» в любую сторону – скажем, значительно увеличить мощность при том же расходе топлива, как на обычном моторе, либо, наоборот, оставить мощность такой же, но сократить расход топлива.

Разумеется, работы по внедрению HCCI на протяжении многих лет ведут все ведущие автокомпании мира, и тем более – команды Формулы 1. Пару лет назад ходили слухи, что как минимум двум мотористам Ф1 удалось реализовать HCCI в своих моторах, но они не подтвердились. Сегодня в Формуле 1 применяется другая, менее эффективная технология воспламенения смеси – TJI.

О принципе работы TJI (Turbulent Jet Ignition – турбулентное реактивное зажигание) мы неоднократно рассказывали. Суть в том, что 97% топлива впрыскивается в двигатель, как в обычном бензиновом моторе, а 3% поступают в маленькую форкамеру, где при помощи свечи и происходит воспламенение. Образовавшиеся языки пламени устремляются в цилиндр, и сгорание тоже происходит более полно, хотя и не так эффективно, как в HCCI.

Точно известно, что технологию TJI используют в Mercedes и Ferrari (в Mercedes с самого начала «турбоэры», в Ferrari с 2015 года). Относительно двух других поставщиков информация противоречива – одни источники утверждают, что аналогичную систему в Renault используют с середины прошлого года, а Honda – с начала нынешнего. Другие говорят, что ни на тех, ни на других силовых установках TJI до сих пор нет, и именно этим объясняется их отставание от лидеров.

Так или иначе, даже несмотря на TJI, технология HCCI стала бы настоящим прорывом для команд Формулы 1 – пусть эффективность ДВС возросла бы не на 20%, а только на 10%, эта разница всё равно может иметь решающее значение. Так что к успехам Mazda, которая, похоже, станет первой компанией, сумевшей реализовать непокорную технологию на серийной машине, приковано пристальное внимание. Уже известно, что интерес к разработкам Mazda проявляют в Daimler, владеющей брендом Mercedes…