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2015年08月08日

F1ホンダPU(エンジン)の燃費

F1ホンダPU(エンジン)の燃費 みなさまおはようございます♪











この記事は、動画大好き2について書いています。

今日もマニアックネタです。
ゆういっつあんがBS放送NHKのホンダF1特集第2弾
「パワーユニット開発の苦闘」を動画紹介してくれたので
その続きデス。

以前のブログを読んでから今回のブログを読んでみてください。
ホンダ F1エンジン(RA615 PU)の秘密をちょっとだけ解こう♪
http://minkara.carview.co.jp/userid/1594506/blog/36110259/



F1ハンガリーGPでついにマクラーレンホンダがダブル入賞!!
アロンソが5位という結果が出ました。

そして10位内を走行したことで気になる燃費もわかりました♪




37周目で51.18Kgですね

F1はレギュレーションでレースに使用できる燃料が100kgと決まっています。
注意するのはKgであってリッターではないので、リッター換算すると、比重0.77で
約130リッターになります。

この数値であれば、69周を燃料95.44Kgで走れることになるので4Kgほど
余るようです。

またルノーPU(エンジン)とはほとんど差がなく、メルセデスとフェラーリーは
37周目で2Kg、レース距離で4Kgほど燃料消費が少なくそして速いことになります。

ハンガリーはテクニカルコースで全開区間が少なかったことが
ホンダの助けになったようです。

しかし、ハンガリーでこの燃費差であれば、スパやモンツァのパワーサーキットでは相当な差が出そうです、
たぶん7kgは余計に燃料を搭載しないといけない
(リッター換算すると10リッター弱)

スタート時点でマクラーレンホンダはメルセデスに対して車体が7Kg重い状態は・・・
ハンディウエイトが最初から課せられているようなものです。


F1の7kgは走行性能にすべて効いて来ますのでレース最初で離されることになります。

2014年ロータスチームが発表した資料によると
スペインのカタロニアサーキットで10Kgあたり0.38秒も違います。
7kg燃料を積むと、・・・・・

なんと・・・・・


0.266秒もタイムが遅くなる!!
(ロータスの発表を信じればね)




って言っても100Kgまでしか燃料が積めないので燃費走行しないと燃料が足りなくなる可能性もあります。


次回のスパでは改良型エンジンで燃焼室等を変更するようですから
何とかよい方向に向かってほしいですね♪


またNHKの放送からホンダエンジンの空燃比(A/F)を計算してみました。

空燃比とは・・・
混合気の空気質量を燃料質量で割った無次元数である。A/F(エーバイエフ)やAFRと略される。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E7%87%83%E6%AF%94

燃焼に必要な空気(グラム)を燃料(グラム)で割った数値デス。

理論空燃比は14.7とかパワー空燃比は12とかいにしえから伝わるもので
リーンバーンエンジン(燃料薄い混合気)とかはこの数値が大きくなります。

F1は10500rpmで100kg/hと最大燃料流量が決まっているので
シリンダー燃焼1回あたりの燃料は0.0529gということがわかります。

後は吸入する空気量を計算します。
空気中の酸素が20%でターボの過給圧3.5Bar(絶対圧)、吸気温度が80℃
気圧は考慮しないで充填効率100%で計算すると・・・・





おおよそ空燃比(A/F)は17.73であるとかと思います。
パラメータの中で吸気温度は80℃と設定しましたが、
確かな数値はホンダの技術者しかわからないので
市販車より高めに設定しました。

ちなみに80℃だと0℃の時より1.3倍も空気は膨張します。

また充填効率もホンダ技術者しかわかりません。

今回の計算はあくまで目安ですが、16~17後半の値ではないかと
推測します。
実際は測定してみないとわからない値です。
参考に吸気温度が70℃で充填効率85であれば15.51です。


昔のGr-C耐久レース用エンジンも17くらいでは走っていたそうなので
そのくらいの数値は出ているのでしょう。

(私はプロではなくただのクルマ好きなので、計算間違ってるかもしれません
その際はご指摘お願いいたします)


つ~ことで今回NHKの動画は開幕戦の情報ではありますが
理屈好きな私はとっても面白かったデスのでまだ見てない方は
是非みてください♪


デハデハ。


追記

午前爺様
すみません、誤ってコメントを消してしまいました。
昔との燃費比較の件について回答を書かせていただきます。


どうもはじめまして♪

ホンダが勝ちまくった年といえば
1988年1500cc V6ターボ最後の年かと
思いますが、燃料タンクは150Lに規制されました。

あの時と直接比べるのはムズカシイですが
去年の開幕戦でメルセデスがすでに燃料を
満タンにせず決勝を走ったこらしいので
20リッター以上燃料消費が減っていると思います。

ちなみにNAエンジン時代は190Lくらい使ってました。

直接比べることができないのはまず燃料の成分がかなり違います。
mistbahnさんにも返答しましたがかなりスペシャルなものがありました。

また燃料を冷却するなんて技も使っていましたので給油量をリッターで測っても常温では規制総量以上の燃料を積むことができたと思います。
また冷却燃料はパワー向上でも有効なので
燃料クーラーが付いてる時代も普通にあったようです。
http://blog.livedoor.jp/markzu/archives/51119811.html

レース屋さんは勝たないと仕事が無くなるので規制されなければなんでもするのが
面白いですね。

その辺マクラーレン代表が言うように
「ホンダはレースで勝たなくても生きて
いけるがマクラーレンはレースに
勝たないと未来がない」
いうように覚悟が足らないんだと思います。

ブログ一覧 | F1 | 日記
Posted at 2015/08/08 01:46:13

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この記事へのコメント

2015/08/08 08:17:16
イマドキのレーシング・ターボエンジンってどうなんだろうなあ・・・

常識的なエンジンだとリーンバーンだとノッキングやデトネーションが発生するので、A/F17台はナイ気がするんですが、特殊なエンジンですからね。。。

数年前に購入した本で、後藤さんが、第二期ホンダF1のエンジンは
「全域ストイキだった。だから燃費で他を圧倒していてラクだった」
だと言われていて、「んなワケねーだろ!?」とツッコんでました 笑。実のところはわかりませんが。


A/F14.7は、三元触媒がもっとも有効に働く空燃比(=NOxが少ない)なので、レーシングエンジンは必ずしも14.7にする必要はないと思うので、第二期ホンダの「全域ストイキ」もイマイチ、ピンと来ないんですよね。
出力空燃比は12~13.5とか言われてて、燃費のことを考えると13.5狙いにしたいところですが、確か、燃焼温度だか排気温度が最も高いのがA/F=14と、本(確か林義正さん著)で読んで、私は13.5は避けてもちょっとリッチにセッティングしてました。
コメントへの返答
2015/08/09 03:18:20
どもども♪

>特殊なエンジンですからね。。。

ほんと特殊ですからね。
市販車と直接比べることはできないですね。

mitsbahnさんのおっしゃる通り
市販車でリーンバーンは排ガス規制で
ここしばらくは表にでないですがレース
では排ガスの規制が少ないので使える
技だと思います。

1988年のマクラーレンホンダ15勝の際は
150Lのガソリン総量規制だけで
最大流量を規制することができなかった
のでパワー空燃比と必要ない場合は燃料薄い状態とかかなり差があったんだと
思います。
ホンダはテレメトリーシステムが進んでいたのでこの面でも有利だったんでしょう。


あとこの時代は有鉛ガソリンも使っていて
ノッキングしにくいスペシャルガソリンも使用できたんだと思います。

確か・・・今では規制されている、
アルキル鉛も入っていてオクタン価も
15ぐらい上がるらしいですから空燃比
もあり得るかもしれません。


F1等のレースでは燃料の重さが速さに
効きますが市販車は気にすることないので
パワー重視で耐久性重視がいいと私も
思います。
余分な燃料はアフターファイヤーで
燃やしましょう♪

PS
吸気温度で検索しているとmistbahnさんが
いっぱい出てきました。スゲー
勉強させていただきました

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