Este artículo ofrece un resumen de los motores de Fórmula Uno , también llamados unidades de potencia de Fórmula Uno desde la era híbrida que comenzó en 2014. Desde sus inicios en 1947, la Fórmula Uno ha utilizado una variedad de regulaciones de motores . Las fórmulas que limitan la capacidad del motor se habían utilizado en las carreras de Gran Premio de forma regular desde después de la Primera Guerra Mundial . Las fórmulas de los motores se dividen según la época. [1] [2] [3]
La Fórmula Uno utiliza actualmente motores alternativos V6 turboalimentados de 90 grados y doble árbol de levas (DOHC) de 1,6 litros y cuatro tiempos . [4] Se introdujeron en 2014 y se desarrollaron durante las temporadas posteriores.
La potencia que produce un motor de Fórmula Uno se genera funcionando a una velocidad de rotación muy alta, hasta 20.000 revoluciones por minuto (rpm). Sin embargo, están limitados electrónicamente a 15.000 a partir de la temporada 2014. [5] Esto contrasta con los motores de turismos de tamaño similar, que normalmente funcionan a menos de 6.000 rpm. La configuración básica de un motor atmosférico de Fórmula Uno no se había modificado mucho desde el Ford Cosworth DFV de 1967 y la presión media efectiva se había mantenido en torno a los 14 bares. [6]
Hasta mediados de la década de 1980, los motores de Fórmula Uno estaban limitados a unas 12.000 rpm debido a los tradicionales resortes metálicos utilizados para cerrar las válvulas. La velocidad requerida para operar las válvulas del motor a mayores rpm requería resortes cada vez más rígidos, lo que aumentaba la potencia requerida para impulsar el árbol de levas y las válvulas hasta el punto en que la pérdida casi compensaba la ganancia de potencia a través del aumento de rpm. Fueron reemplazados por resortes de válvulas neumáticas introducidos por Renault en 1986, [7] [8] que inherentemente tienen una tasa creciente (tasa progresiva) que les permitió tener una tasa de resorte extremadamente alta en carreras de válvulas más grandes sin aumentar mucho los requisitos de potencia motriz. en carreras más pequeñas, reduciendo así la pérdida de potencia general. Desde la década de 1990, todos los fabricantes de motores de Fórmula Uno han utilizado resortes de válvulas neumáticas con aire presurizado que permiten a los motores alcanzar velocidades superiores a 20.000 rpm. [8] [9] [10] [11] [12]
Los coches de Fórmula Uno utilizan motores de carrera corta . [13] Para operar a altas velocidades del motor, la carrera debe ser relativamente corta para evitar fallas catastróficas, generalmente de la biela , que está sometida a tensiones muy grandes a estas velocidades. Tener una carrera corta significa que se requiere un diámetro relativamente grande para alcanzar una cilindrada de 1,6 litros . Esto da como resultado una carrera de combustión menos eficiente, especialmente a bajas revoluciones. [14]
Además del uso de resortes de válvulas neumáticas , las altas rpm de un motor de Fórmula Uno han sido posibles gracias a avances en metalurgia y diseño, lo que permite que pistones y bielas más livianos resistan las aceleraciones necesarias para alcanzar velocidades tan altas. El diseño mejorado también permite extremos de biela más estrechos y, por lo tanto, cojinetes principales más estrechos. Esto permite mayores rpm con menos acumulación de calor que daña los rodamientos. En cada carrera, el pistón pasa de una parada virtual a casi el doble de la velocidad media (aproximadamente 40 m/s) y luego vuelve a cero. Esto ocurre una vez para cada uno de los cuatro tiempos del ciclo: uno de admisión (abajo), uno de compresión (arriba), uno de potencia (encendido-abajo), uno de escape (arriba). La aceleración máxima del pistón se produce en el punto muerto superior y está en la región de 95.000 m/s 2 , aproximadamente 10.000 veces la gravedad estándar (10.000 g ). [ cita necesaria ]
Los motores de Fórmula Uno han pasado por una variedad de regulaciones, fabricantes y configuraciones a lo largo de los años. [15]
Esta época utilizaba regulaciones de motores voiturette de antes de la guerra, con motores atmosféricos de 4,5 L y sobrealimentados de 1,5 L. Las 500 Millas de Indianápolis (que fue una ronda del Campeonato Mundial de Pilotos desde 1950 en adelante) utilizaba regulaciones de Gran Premio de antes de la guerra , con motores atmosféricos de 4,5 L y sobrealimentados de 3,0 L. El rango de potencia era de hasta 425 hp (317 kW), aunque, según se informa, el BRM Tipo 15 de 1953 alcanzaba 600 hp (447 kW) con un motor sobrealimentado de 1,5 L.
En 1952 y 1953, el Campeonato Mundial de Pilotos se llevó a cabo según las normas de Fórmula Dos , pero las normas existentes de Fórmula Uno siguieron en vigor y en esos años todavía se celebraban varias carreras de Fórmula Uno.
El tamaño del motor de aspiración natural se redujo a 2,5 L y los coches sobrealimentados se limitaron a 750 cc. Ningún constructor construyó un motor sobrealimentado para el Campeonato del Mundo. Las 500 Millas de Indianápolis continuaron utilizando antiguas regulaciones de antes de la guerra. La gama de potencia era de hasta 290 CV (216 kW).
Introducida en 1961 en medio de algunas críticas, la nueva fórmula de motor reducido de 1,5 L tomó el control de la F1 justo cuando todos los equipos y fabricantes cambiaban de autos con motor delantero a autos con motor central. Aunque inicialmente tenían poca potencia, en 1965 la potencia promedio había aumentado casi un 50% y los tiempos de vuelta eran más rápidos que en 1960. La antigua fórmula de 2,5 L se había mantenido para las carreras de Fórmula Internacional, pero no logró mucho éxito hasta la introducción del Tasman Series en Australia y Nueva Zelanda durante la temporada de invierno, dejando a los coches de 1,5 L como los monoplazas más rápidos de Europa durante este tiempo. El rango de potencia estaba entre 150 hp (112 kW) y 225 hp (168 kW).
En 1966, con autos deportivos capaces de superar a los autos de Fórmula Uno gracias a motores mucho más grandes y potentes, la FIA aumentó la cilindrada a motores atmosféricos de 3,0 L y comprimidos de 1,5 L. [16] Aunque algunos fabricantes habían apuntado a motores más grandes, la transición no fue fácil y 1966 fue un año de transición, con varios participantes utilizando versiones de 2.0 L de los motores BRM y Coventry-Climax V8. La aparición del Cosworth DFV de producción estándar en 1967 hizo posible que los pequeños fabricantes se unieran a la serie con un chasis diseñado internamente. Los dispositivos de compresión se permitieron por primera vez desde 1960, pero no fue hasta 1977 que una empresa tuvo realmente la financiación y el interés de construir uno, cuando Renault presentó su nuevo motor turboalimentado Gordini V6 en el Gran Premio de Gran Bretaña de ese año en Silverstone. Este motor tenía una considerable ventaja de potencia sobre los motores atmosféricos Cosworth DFV, Ferrari y Alfa Romeo.
A principios de la década de 1980, Renault había demostrado que el turbocompresor era el camino a seguir para seguir siendo competitivo en la Fórmula Uno, particularmente en circuitos de gran altitud como Kyalami en Sudáfrica e Interlagos en Brasil. Ferrari presentó su nuevo motor V6 turboalimentado en 1981, antes de que el propietario de Brabham, Bernie Ecclestone, lograra persuadir a BMW para que fabricara motores turbo de cuatro cilindros en línea para su equipo a partir de 1982. En 1983, Alfa Romeo introdujo un turbo V8 y, a finales de ese año, Honda y Porsche habían introducido sus propios turbos V6 (este último con el distintivo TAG en deferencia a la empresa que proporcionó la financiación). Cosworth y la empresa italiana Motori Moderni también fabricaron turbos V6 durante la década de 1980, mientras que Hart Racing Engines fabricó su propio turbo de cuatro cilindros en línea.
A mediados de 1985, todos los coches de Fórmula Uno funcionaban con motores turboalimentados. En 1986, las cifras de potencia alcanzaban niveles sin precedentes, con todos los motores alcanzando más de 1.000 hp (750 kW) durante la calificación con presiones de sobrealimentación del turbo sin restricciones. Esto se vio especialmente con el motor turbo de cuatro cilindros en línea de BMW, el M12/13 , que producía alrededor de 1.400 a 1.500 hp (1.040 a 1.120 kW) a 5,5 bares de impulso en el nivel de calificación, pero fue desafinado para producir entre 850 y 900 hp ( 630–670 kW) en especificaciones de carrera. Sin embargo, estos motores y cajas de cambios eran muy poco fiables debido a la inmensa potencia del motor y sólo duraban unas cuatro vueltas. Para la carrera, el impulso del turbocompresor se limitó para garantizar la fiabilidad del motor; pero los motores aún producían entre 850 y 1000 hp (630 y 750 kW) durante la carrera.
El rango de potencia de 1966 a 1986 estuvo entre 285 hp (210 kW) y 500 hp (370 kW), turbos de 500 hp (370 kW) a 900 hp (670 kW) en versión de carrera, y en calificación, hasta 1,400 hp ( 1.040 kilovatios). Tras sus experiencias en Indianápolis, en 1971 Lotus realizó algunos experimentos fallidos con una turbina Pratt & Whitney montada en un chasis que también tenía tracción a las cuatro ruedas . [17]
Tras el dominio del turbo, se permitió la inducción forzada durante dos temporadas antes de su eventual prohibición. Las regulaciones de la FIA limitaron la presión de sobrealimentación a 4 bar en la clasificación de 1987 para el motor turbo de 1,5 L; y permitió una fórmula más grande de 3,5 L. El tamaño de los tanques de combustible se redujo aún más a 150 litros para los autos turbo para limitar la cantidad de impulso utilizado en una carrera. Estas temporadas todavía estaban dominadas por los motores turboalimentados, el Honda RA167E V6 que suministraba a Nelson Piquet ganó la temporada de Fórmula Uno de 1987 con un Williams que también ganó el campeonato de constructores, seguido por el TAG -Porsche P01 V6 en McLaren y luego Honda nuevamente con el anterior RA166E para Lotus . El propio 033D V6 de Ferrari .
El resto de la parrilla estaba propulsado por el Ford GBA V6 turbo en Benetton , con el único motor de aspiración natural, el Ford-Cosworth DFZ 3.5 L V8 derivado del DFV que genera 575 hp (429 kW) en Tyrrell , Lola , AGS , marzo y Coloni . [18] El enormemente potente BMW M12 /13 de cuatro cilindros en línea que se encuentra en el Brabham BT55 inclinado casi horizontalmente y en posición vertical bajo la marca Megatron en Arrows y Ligier , produciendo 900 bhp (670 kW) a 3,8 bar en versión de carrera, y Unos increíbles 1.400-1.500 CV (1.040-1.120 kW) a 5,5 bares de impulso en las especificaciones de clasificación. [19] Zakspeed estaba construyendo su propio turbo de cuatro cilindros en línea, Alfa Romeo iba a impulsar a los Ligiers con un cuatro en línea, pero el acuerdo fracasó después de que se llevaron a cabo las pruebas iniciales. Alfa todavía estaba representada por su antiguo 890T V8 utilizado por Osella , y Minardi estaba propulsado por un Motori Moderni V6.
En 1988 , seis equipos (McLaren, Ferrari, Lotus, Arrows, Osella y Zakspeed) continuaron con motores turboalimentados, ahora limitados a 2,5 bar. El V6 turbo de Honda, el RA168E, que producía 685 CV (511 kW) a 12.300 rpm en la clasificación, [20] impulsaba el McLaren MP4/4 con el que Ayrton Senna y Alain Prost ganaron quince de las dieciséis carreras entre ellos. El Gran Premio de Italia lo ganó Gerhard Berger con el Ferrari F1/87/88C , propulsado por el propio V6 turbo del equipo, el 033E, con unos 720 CV (537 kW) a 12.000 rpm en clasificación y 620 CV (462 kW) en 12.000 rpm en carreras. [21] El turbo Honda también impulsó el 100T de Lotus , mientras que Arrows continuó con el turbo BMW con la insignia Megatron, Osella continuó con el Alfa Romeo V8 (ahora con la insignia Osella) y Zakspeed continuó con su propio turbo de cuatro cilindros en línea. Todos los demás equipos utilizaron motores V8 de 3,5 L de aspiración natural: Benetton utilizó el Cosworth DFR, que producía 585 hp (436 kW) a 11.000 rpm; [22] Williams, March y Ligier utilizaron el Judd CV, que producía 600 caballos de fuerza (447 kW); [23] y el resto de la parrilla utilizó el Cosworth DFZ de 575 hp (429 kW) del año anterior.
Los turbocompresores fueron prohibidos a partir de la temporada de Fórmula Uno de 1989 , dejando sólo una fórmula de 3,5 L de aspiración natural. Honda seguía dominando con su RA109E 72° V10 que daba 685 hp (511 kW) a 13.500 rpm en los autos McLaren , lo que permitió a Prost ganar el campeonato frente a su compañero de equipo Senna. Detrás estaban el Williams con motor Renault RS1, un V10 de 67° que daba 650 hp (485 kW) a 12.500 rpm y el Ferrari con su 035/5 V12 de 65° que daba 660 hp (492 kW) a 13.000 rpm. Detrás, la parrilla estaba propulsada principalmente por Ford Cosworth DFR V8 que daba 620 hp (462 kW) a 10,750 rpm, excepto por algunos Judd CV V8 en autos Lotus, Brabham y EuroBrun , y dos bichos raros: el Lamborghini 3512 de 620 hp (460 kW). El V12 de 80 ° impulsa a Lola y el Yamaha OX88 V8 de 75 ° de 560 hp (420 kW) en los autos Zakspeed. Ford empezó a probar su nuevo diseño, el V8 HBA1 de 75° con Benetton.
La temporada de Fórmula Uno de 1990 estuvo nuevamente dominada por Honda en McLarens con el RA100E de 690 hp (515 kW) a 13,500 rpm impulsando a Ayrton Senna y Gerhard Berger por delante del Ferrari Tipo 036 de 680 hp (507 kW) a 12,750 rpm de Alain Prost y Nigel. Mansell . Detrás de ellos, el Ford HBA4 de Benetton y el Renault RS2 de Williams con 660 CV (492 kW) a 12.800 rpm lideraban el grupo propulsados por motores Ford DFR y Judd CV. Las excepciones fueron el Lamborghini 3512 en Lola y Lotus, y el nuevo Judd EV 76° V8 que daba 640 hp (477 kW) a 12,500 rpm en los autos Leyton House y Brabham. Los dos nuevos contendientes fueron Life , que construyó para sí un F35 W12 con tres bancadas de cuatro cilindros a 60°, y Subaru , que le regaló a Coloni un 1235 flat-12 de Motori Moderni.
Honda todavía lideraba la temporada de Fórmula Uno de 1991 con el McLaren de Senna con el V12 RA121E de 725 a 780 hp (541 a 582 kW) a 13.500 a 14.500 rpm, justo por delante del Williams con motor Renault RS3 que se beneficia de 700 a 750 hp (520 hp). –560 kW) a 12.500–13.000 rpm. Ferrari estaba detrás con su Tipo 037, un nuevo V12 de 65° que genera 710 hp (529 kW) a 13.800 rpm y que también impulsa al Minardi , justo por delante del Ford HBA4/5/6 en los autos Benetton y Jordan. Detrás, Tyrrell estaba usando el Honda RA109E anterior, Judd presentó su nuevo GV con Dallara dejando el EV anterior a Lotus, Yamaha estaba dando su OX99 70° V12 de 660 hp (492 kW) a Brabham, Modena y Ligier utilizaron motores Lamborghini . Ilmor presentó su LH10, un V10 de 680 hp (507 kW) a 13.000 rpm que eventualmente se convirtió en el Mercedes con Leyton House y Porsche proporcionó un 3512 V12 poco exitoso para Footwork Arrows ; el resto del campo estaba propulsado por Ford DFR. [24]
En 1992, los motores Renault se volvieron dominantes, más aún después de la salida de Honda del deporte a finales de 1992. Los motores Renault V10 de 3,5 L que impulsaban el equipo Williams de F1 producían una potencia de entre 750 y 820 CV (559-611 kW; 760–831 PS) a 13.000–14.300 rpm hacia el final de la era de los 3,5 L de aspiración natural, entre 1992 y 1994. Los coches con motor Renault ganaron los últimos tres campeonatos mundiales de constructores consecutivos de la era de la fórmula de 3,5 L con Williams. (1992-1994). [25]
El Peugeot A4 V10 , utilizado por el equipo McLaren de Fórmula Uno en 1994, desarrollaba inicialmente 700 CV (522 kW; 710 CV) a 14.250 rpm. Más tarde se desarrolló aún más hasta convertirse en el A6, que producía aún más potencia, desarrollando 760 CV (567 kW; 771 CV) a 14.500 rpm.
El EC Zetec-R V8 , que impulsó al equipo Benetton ganador del campeonato y a Michael Schumacher en 1994, producía entre 730 y 750 CV (544 a 559 kW; 740 a 760 CV) a 14.500 rpm. [26]
Al final de la temporada 1994, el Tipo 043 V12 de Ferrari generaba alrededor de 850 hp (634 kW) [27] a 15.800 rpm, que es hasta la fecha el motor V12 de aspiración natural más potente jamás utilizado en la Fórmula Uno. Este fue también el motor más potente de la era de la regulación de motores de 3,5 litros, antes de una reducción de la cilindrada a 3 litros en 1995. [28]
Esta época utilizaba una fórmula de 3,0 L, con un rango de potencia que variaba (dependiendo de la puesta a punto del motor) entre 600 hp (447 kW) y 1000 hp (746 kW), entre 13.000 rpm y 20.000 rpm, y de ocho a doce cilindros. A pesar de que la cilindrada del motor se redujo de 3,5 litros, las cifras de potencia y las RPM lograron aumentar. Renault fue el proveedor inicial de motores dominante desde 1995 hasta 1997, ganando los primeros tres campeonatos mundiales con Williams y Benetton en esta era. El Benetton B195 de 1995, ganador del campeonato, produjo una potencia de 675 hp (503,3 kW) a 15.200 rpm, y el Williams FW18 , ganador del campeonato de 1996 , produjo 700 hp (522,0 kW) a 16.000 rpm; ambos de un motor Renault RS9 3.0 L V10 compartido . [29] [30] El FW19 , ganador del campeonato de 1997, producía entre 730 y 760 hp (544,4–566,7 kW) a 16.000 rpm, con su Renault RS9B 3.0 L V10. El último motor V12 de Ferrari, el Tipo 044/1 , se utilizó en 1995 . El diseño del motor estuvo influenciado en gran medida por los importantes cambios reglamentarios impuestos por la FIA después de los terribles acontecimientos del año anterior: el motor V12 se redujo de 3,5 a 3,0 litros. El motor de 3,0 litros producía alrededor de 700 CV (522 kW) a 17.000 rpm en versión de carrera; pero, según se informa, era capaz de producir hasta 760 hp (567 kW) en su estado más alto para el modo de calificación. [31] Entre 1995 y 2000, los coches que utilizaban esta fórmula de motor de 3,0 L, impuesta por la FIA , producían una gama de potencia constante (según el tipo de motor y la puesta a punto), variando entre 600 CV y 815 CV. La mayoría de los autos de Fórmula Uno durante la temporada 1997 produjeron cómodamente una potencia constante de entre 665 y 760 hp (495,9 y 566,7 kW), dependiendo de si se utilizó una configuración de motor V8 o V10 . [32] De 1998 a 2000 fue el poder de Mercedes el que dominó, dándole a Mika Häkkinen dos campeonatos del mundo. El McLaren MP4/14 de 1999 producía entre 785 y 810 caballos de fuerza a 17.000 rpm. Ferrari mejoró gradualmente su motor. En 1996 , cambiaron su tradicional motor V12 por un motor V10 más pequeño y ligero. Preferían la fiabilidad a la potencia, perdiendo inicialmente frente a Mercedes en términos de potencia absoluta. El primer motor V10 de Ferrari, en 1996, produjo 715 caballos de fuerza (533 kW) a 15.550 rpm, [33] menos potencia que su V12 de 3,5 L más potente (en 1994), que producía más de 830 caballos de fuerza (619 kW) a 15.800 rpm. pero con la potencia de su último V12 de 3,0 L (en 1995), que producía 700 caballos de fuerza (522 kW) a 17.000 rpm. En el GP de Japón de 1998, se decía que la especificación del motor 047D de Ferrari producía más de 800 CV (600 kW) y, a partir del año 2000, nunca les faltó potencia ni fiabilidad. Para mantener los costos bajos, la configuración del motor V10 de 3.0 L se hizo totalmente obligatoria para todos los equipos en el año 2000, de modo que los fabricantes de motores no desarrollaran ni experimentaran con otras configuraciones. [34] La configuración V10 había sido la más popular desde la prohibición de los motores turboalimentados en 1989, y no se había utilizado ninguna otra configuración desde 1998.
BMW comenzó a suministrar sus motores a Williams a partir de 2000. El motor era muy fiable en la primera temporada, aunque tenía un poco menos de potencia en comparación con las unidades de Ferrari y Mercedes. El Williams FW22 con motor BMW E41 produjo alrededor de 810 CV a 17.500 rpm durante la temporada 2000. [35] BMW siguió adelante con el desarrollo de su motor. El P81, utilizado durante la temporada 2001, pudo alcanzar las 17.810 rpm. Desafortunadamente, la confiabilidad fue un gran problema con varios fracasos durante la temporada.
El BMW P82, el motor utilizado por el equipo BMW WilliamsF1 en 2002, había alcanzado una velocidad máxima de 19.050 rpm en su última etapa evolutiva. También fue el primer motor de la era V10 de 3,0 litros en superar la barrera de las 19.000 rpm, durante la clasificación del Gran Premio de Italia de 2002 . [36] El motor P83 de BMW utilizado en la temporada 2003 logró unas impresionantes 19.200 rpm y superó la marca de 900 bhp (670 kW), alrededor de 940 bhp, y pesa menos de 200 lb (91 kg). [37] [38] El RA003E V10 de Honda también superó la marca de 900 bhp (670 kW) en el Gran Premio de Canadá de 2003 . [39]
En 2005, al motor V10 de 3,0 L no se le permitían más de 5 válvulas por cilindro. [40] Además, la FIA introdujo nuevas regulaciones que limitaban cada automóvil a un motor cada dos fines de semana de Gran Premio, poniendo énfasis en una mayor confiabilidad. A pesar de esto, la producción de energía siguió aumentando. Los motores Mercedes tenían alrededor de 930 CV (690 kW) en esta temporada. Los motores Cosworth , Mercedes , Renault y Ferrari producían entre 900 CV (670 kW) y 940 CV (700 kW) a 19.000 rpm. [41] Honda tenía más de 965 CV (720 kW). [42] [43] El motor BMW generaba más de 950 CV (710 kW). [44] [45] Los motores Toyota tenían más de 1.000 bhp (750 kW), según el vicepresidente ejecutivo de Toyota Motorsport , Yoshiaki Kinoshita. [46] Sin embargo, por motivos de confiabilidad y longevidad, esta cifra de potencia puede haberse reducido a alrededor de 960 bhp (720 kW) para las carreras. [47]
Para 2006, los motores debían ser V8 de 90° de 2,4 litros de capacidad máxima con un diámetro circular de 98 mm (3,9 pulgadas) como máximo, lo que implica una carrera de 39,75 mm (1,565 pulgadas) de diámetro máximo. Los motores deben tener dos válvulas de admisión y dos de escape por cilindro, ser de aspiración natural y tener un peso mínimo de 95 kg (209 lb). Los motores del año anterior con limitador de revoluciones se permitieron en 2006 y 2007 para los equipos que no pudieron adquirir un motor V8, y la Scuderia Toro Rosso utilizó un Cosworth V10, después de que Red Bull adquiriera el antiguo equipo Minardi no incluyera los nuevos motores. . [48] La temporada 2006 vio los límites de revoluciones más altos en la historia de la Fórmula Uno, muy por encima de 20.000 rpm; antes de que se implementara un limitador de revoluciones obligatorio de 19.000 rpm para todos los competidores en 2007. Cosworth pudo alcanzar poco más de 20.000 rpm con su V8, [49] y Renault alrededor de 20.500 rpm. Honda hizo lo mismo; aunque sólo en el dinamómetro.
Estaban prohibidos el preenfriamiento del aire antes de ingresar a los cilindros, la inyección de cualquier sustancia que no sea aire y combustible en los cilindros, los sistemas de admisión y escape de geometría variable y la sincronización variable de válvulas . Cada cilindro podría tener sólo un inyector de combustible y una única bujía de encendido por chispa . Se utilizaron dispositivos de arranque separados para arrancar los motores en boxes y en la parrilla. El cárter y el bloque de cilindros debían estar fabricados de aleaciones de aluminio fundido o forjado. El cigüeñal y los árboles de levas debían estar fabricados con una aleación de hierro , los pistones con una aleación de aluminio y las válvulas con aleaciones a base de hierro , níquel , cobalto o titanio . Estas restricciones se implementaron para reducir los costos de desarrollo de los motores. [50]
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La reducción de capacidad fue diseñada para dar una reducción de potencia de alrededor del 20% de los motores de tres litros, para reducir las crecientes velocidades de los autos de Fórmula Uno. A pesar de ello, en muchos casos el rendimiento del coche mejoró. En 2006, Toyota F1 anunció una potencia aproximada de 740 hp (552 kW) a 18.000 rpm para su nuevo motor RVX-06, [51] pero, por supuesto, es difícil obtener cifras reales. La mayoría de los automóviles de este período (2006-2008) producían una potencia regular de aproximadamente entre 720 y 800 hp a 19.000 rpm (más de 20.000 rpm para la temporada 2006 ). [52]
Las especificaciones del motor se congelaron en 2007 para mantener bajos los costes de desarrollo. Los motores que se utilizaron en el Gran Premio de Japón de 2006 se utilizaron para las temporadas 2007 y 2008 y estaban limitados a 19.000 rpm. En 2009, el límite se redujo a 18.000 rpm y a cada conductor se le permitió utilizar un máximo de 8 motores durante la temporada. Cualquier piloto que necesite un motor adicional será penalizado con 10 puestos en la parrilla de salida para la primera carrera en la que se utilice el motor. Esto aumenta la importancia de la fiabilidad, aunque el efecto sólo se ve hacia el final de la temporada. Ciertos cambios de diseño destinados a mejorar la confiabilidad del motor pueden realizarse con el permiso de la FIA. Esto ha llevado a algunos fabricantes de motores, especialmente Ferrari y Mercedes, a explotar esta capacidad realizando cambios de diseño que no sólo mejoran la confiabilidad sino que también aumentan la potencia del motor como efecto secundario. Como se demostró que el motor Mercedes era el más potente, la FIA permitió reecualizaciones de motores para permitir que otros fabricantes igualaran la potencia. [53]
En 2009 Honda abandonó la Fórmula Uno. El equipo fue adquirido por Ross Brawn , creando Brawn GP y el BGP 001 . Con la ausencia del motor Honda, Brawn GP adaptó el motor Mercedes al chasis BGP 001. El equipo de nueva marca ganó tanto el Campeonato de Constructores como el Campeonato de Pilotos frente a rivales más conocidos y mejor establecidos como Ferrari, McLaren-Mercedes y Renault.
Cosworth , ausente desde la temporada 2006 , regresó en 2010. Los nuevos equipos Lotus Racing , HRT y Virgin Racing , junto con el ya establecido Williams , utilizaron este motor. La temporada también vio la retirada de los motores BMW y Toyota , ya que las empresas automovilísticas se retiraron de la Fórmula Uno debido a la recesión. [54]
En 2009, a los constructores se les permitió utilizar sistemas de recuperación de energía cinética (KERS), también llamados frenos regenerativos . La energía puede almacenarse como energía mecánica (como en un volante) o como energía eléctrica (como en una batería o supercondensador), con una potencia máxima de 81 hp (60 kW; 82 PS) desplegada por un motor eléctrico , durante un tiempo. más de 6 segundos por vuelta. Cuatro equipos lo utilizaron en algún momento de la temporada: Ferrari, Renault, BMW y McLaren. [55]
Aunque el KERS todavía era legal en la F1 en la temporada 2010, todos los equipos acordaron no utilizarlo. El KERS regresó para la temporada 2011, cuando sólo tres equipos optaron por no utilizarlo. Para la temporada 2012, sólo Marussia y HRT corrieron sin KERS, y en 2013 todos los equipos en la parrilla tenían KERS. De 2010 a 2013, los coches tenían una potencia normal de 700 a 800 CV, con una media de 750 CV a 18.000 rpm. [56] [57]
La FIA anunció un cambio respecto al V8 de 2,4 litros , introduciendo motores híbridos V6 de 1,6 litros (más de una fuente de energía) para la temporada 2014 . La nueva normativa permite sistemas de recuperación de energía cinética y térmica . [58] Ahora se permitía la inducción forzada, ya fuera turbocompresores , que aparecieron por última vez en 1988 , o sobrealimentadores , y todos los constructores optaban por utilizar un turbocompresor. En lugar de limitar el nivel de sobrealimentación, la normativa introdujo una restricción del flujo de combustible a un máximo de 100 kg de gasolina por hora. Los motores sonaban muy diferentes a la fórmula anterior, debido al límite de revoluciones más bajo (15.000 rpm) y al turbocompresor.
La nueva fórmula para motores turboalimentados mejora su eficiencia mediante la combinación turbo mediante la recuperación de energía de los gases de escape. [59] La propuesta original de motores turboalimentados de cuatro cilindros no fue bien recibida por los equipos de carreras, en particular Ferrari. Adrian Newey declaró durante el Gran Premio de Europa de 2011 que el cambio a un V6 permite a los equipos llevar el motor como un miembro estresado , mientras que un cuatro en línea habría requerido un marco espacial. Se llegó a un compromiso, permitiendo en su lugar motores V6 de inducción forzada. [59] Los motores rara vez superan las 12.000 rpm durante la clasificación y la carrera, debido a las nuevas restricciones de flujo de combustible. [60]
Los sistemas de recuperación de energía como el KERS tenían un impulso de 160 CV (120 kW) y 2 megajulios por vuelta. KERS pasó a llamarse Unidad generadora de motor-cinética ( MGU-K ). También se permitieron sistemas de recuperación de energía térmica , bajo el nombre de Unidad Generadora de Motor–Calor ( MGU-H )
La temporada 2015 fue una mejora con respecto a 2014, agregando entre 30 y 50 hp (20 a 40 kW) a la mayoría de los motores, siendo el motor Mercedes el más potente con 870 hp (649 kW). En 2019, se afirmó que el motor de Renault había alcanzado los 1.000 CV en la versión de clasificación. [61]
De los fabricantes anteriores, sólo Mercedes, Ferrari y Renault produjeron motores con la nueva fórmula en 2014, mientras que Cosworth dejó de suministrar motores. Honda regresó como fabricante de motores en 2015, y McLaren cambió a motor Honda después de usar el motor Mercedes en 2014. En 2019, Red Bull pasó de usar un motor Renault a motor Honda. Honda suministró tanto a Red Bull como a AlphaTauri. Honda se retiró como proveedor de unidades de potencia a finales de 2021 , y Red Bull se hizo cargo del proyecto y produjo el motor internamente . [62]
En 2017, la FIA inició negociaciones con los constructores existentes y nuevos fabricantes potenciales sobre la próxima generación de motores con una fecha de introducción proyectada para 2021, pero retrasada hasta 2022 debido a los efectos de la pandemia de COVID-19 . [63] La propuesta inicial fue diseñada para simplificar los diseños de motores, reducir costos, promover nuevas entradas y abordar las críticas dirigidas a la generación de motores de 2014. Pidió que se mantuviera la configuración V6 de 1,6 L, pero abandonó el complejo sistema de unidad motorgeneradora-calor ( MGU-H ). [64] La Unidad Generadora de Motor-Cinética ( MGU-K ) sería más poderosa, con un mayor énfasis en el despliegue del conductor y una introducción más flexible para permitir el uso táctico. La propuesta también pedía la introducción de componentes estandarizados y parámetros de diseño para hacer que los componentes producidos por todos los fabricantes sean compatibles entre sí en un sistema denominado "plug in and play". [64] También se hizo una propuesta adicional para permitir automóviles con tracción en las cuatro ruedas, con el eje delantero impulsado por una unidad MGU-K , a diferencia del eje de transmisión tradicional, que funcionaba independientemente del MGU-K que proporcionaba energía al eje trasero. , similar al sistema desarrollado por Porsche para el coche de carreras 919 Hybrid . [65] [66]
Sin embargo, debido principalmente a que ningún nuevo proveedor de motores solicitó la entrada a la F1 en 2021 y 2022, la abolición del MGU-H, un MGU-K más potente y un sistema de tracción a las cuatro ruedas fueron archivados con la posibilidad de su reintroducción para 2026. En cambio, los equipos y la FIA acordaron un cambio radical en la aerodinámica de la carrocería y el chasis para promover más batallas en la pista a distancias más cercanas entre sí. Además, acordaron aumentar el contenido de alcohol del 5,75% al 10% del combustible e implementar una congelación del diseño de la unidad de potencia para 2022-2025, con el motor de combustión interna (ICE), el turbocompresor y el MGU-H congelados en marzo. 1 y el acumulador de energía, MGU-K y la electrónica de control se congelarán el 1 de septiembre durante la temporada 2022. [67] Honda , el proveedor de motores saliente en 2021, estaba interesado en mantener el MGU-H, y Red Bull , que se hizo cargo del proyecto de producción del motor, respaldó esa opinión. [68] Se planeó que el sistema 4WD se basara en el sistema híbrido Porsche 919, [65] pero Porsche terminó no convirtiéndose en proveedor de motores de F1 para 2021-2022.
A partir de la temporada 2026 se introducirán nuevas regulaciones de motores. Estas regulaciones de motor mantendrán la configuración del motor de combustión interna 1.6 V6 turboalimentado utilizada desde 2014. Los nuevos propulsores producirán más de 1.000 CV (750 kW), aunque la potencia procederá de diferentes lugares. La MGU-H (Unidad Motor Generador – Calor) será prohibida, mientras que la potencia de la MGU-K (Unidad Motor Generador – Cinética) aumentará a 470 bhp (350 kW ). Anteriormente, MGU-H y MGU-K producían una potencia combinada. potencia de salida de 160 CV (120 kW ). La potencia de salida de la parte de combustión interna de la unidad de potencia disminuirá de 850 CV (630 kW) a 540 CV (400 kW ). Además, los caudales de combustible se medirán y limitarán en función de la energía, en lugar de la masa o el volumen del combustible en sí. También se prevé que a partir de 2027 se impongan más restricciones a componentes como las MGU-K y los escapes. Las nuevas unidades de potencia funcionarán con un combustible totalmente sostenible, desarrollado por la Fórmula Uno. [69] [70]
Audi se convertirá en proveedor de motores a partir de 2026. [71] Ford se asociará con Red Bull Powertrains como Red Bull Ford Powertrains a partir de 2026 después de una ausencia de 20 años. [72] [73] [74] Honda, bajo su filial Honda Racing Corporation , también ingresó como fabricante para 2026 por la FIA después de abandonar oficialmente el deporte en 2021. [75] La FIA también confirmó que Ferrari, Mercedes-AMG y Alpine (Renault) están registrados como proveedores de unidades de potencia para 2026. [76]
Notas:
Cifras correctas a partir del Gran Premio de Bélgica de 2024
Negrita indica los fabricantes de motores que han competido en la Fórmula Uno en la temporada 2024.
En diciembre de 2021, Audi escribió al presidente saliente de la FIA , Jean Todt , informándole de su intención de ingresar a la Fórmula Uno a partir de 2026. [85] Entonces es cuando entran en vigor nuevas regulaciones de motores para introducir sistemas de propulsión más respetuosos con el medio ambiente. El Grupo Volkswagen está evaluando las inscripciones de Audi y Porsche y está "cerca de la meta" en cuanto a su entrada en la F1 . Esta sería la primera incursión de Porsche en la Fórmula Uno desde 1991 .
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