Formel 1
Formel 1-motor: Hybridkraft, energi och hållbarhet
Formel 1-motor handlar om hybridkraft, energiåtervinning och hållbarhet lika mycket som om ren toppeffekt.
Av Jonatan EkPublicerad Uppdaterad 
Hur fungerar en F1-motor som hybridsystem?
En Formel 1-motor är i modern F1 en del av ett hybridsystem, inte bara en förbränningsmotor. Kraften kommer från en turboladdad förbränningsmotor som samarbetar med elektrisk energi, och den elen återvinns under själva körningen. Det gör att fartskillnad mellan två bilar lika gärna kan bero på energiuttag och kylning som på ren effekt.
Vad ingår i drivlinan bakom förbränningsmotorn?
Drivlinan bakom förbränningsmotorn består av en power unit med flera elektriska och laddande delar. Förbränningsmotorn är turboladdad, och till den kopplas ett energilager och system som tar tillvara energi som annars skulle gå förlorad. Två bilar med snarlik förbränningseffekt kan därför bete sig helt olika beroende på hur väl resten av paketet fungerar.
Kylningen hör ihop med samma ekvation. Förbränningsmotorn, turbon och energilagret utvecklar alla värme, och ett team som inte får bort den effektivt tvingas skruva ned kraften för att skydda materialet. Det är en av anledningarna till att en stark motor på pappret inte alltid ger en stark bil på banan.
Hur ger energiåtervinningen extra kraft?
Energiåtervinningen ger extra kraft genom att lagra el som fångas upp under körning. En del av energin tas från inbromsningarna, där rörelseenergi som annars blir värme i bromsarna i stället laddar ett batteri. En annan del kommer från avgasflödet och turbon, där het energi som annars försvinner ut fångas upp och omvandlas till el.
Den lagrade energin matas tillbaka som extra kraft på rakorna och ut ur kurvorna. Eftersom mängden är begränsad handlar mycket av förarens och teamets jobb om att välja rätt ögonblick att använda den, till exempel för att försvara en position eller sätta upp en omkörning.
Varför räcker det inte att en F1-motor är stark?
Hållbarheten är lika viktig som ren effekt, eftersom varje förare bara får använda ett begränsat antal motorenheter under en säsong. Går teamet över den gränsen väntar bestraffningar, så delarna måste hålla över många lopp och köras med det i åtanke.
Varför begränsas antalet motorenheter per förare?
Antalet motorenheter per förare begränsas för att drivlinan ska hålla över många lopp, inte bara vara snabb en helg. FIA:s regler sätter ett tak för hur många exemplar av varje del i drivlinan en förare får använda under en säsong. Taket gäller per komponent, alltså förbränningsmotorn, turbon, energilagret och de energiåtervinnande delarna var för sig, inte drivlinan som en enda enhet.
Det påverkar direkt hur bilen körs. En motor som ska hålla länge körs ibland med marginal i stället för på maxeffekt, och teamen sparar gärna en fräsch enhet till banor där hög effekt betyder som mest. Slitageplaneringen blir på så sätt en tävling i sig, parallellt med den på banan.
Vad händer vid för många byten av motordelar?
För många byten av motordelar leder till bestraffningar i form av tappade startpositioner i nästa lopp. Straffet läggs på när en ny del utöver kvoten monteras, och storleken beror på vilken och hur många delar det gäller.
Ibland väljer teamet ändå att ta straffet medvetet. Om en förare redan ligger illa till kan det löna sig att byta till en fräsch drivlina, ta bestraffningen på en bana där omkörning är enkel och tjäna in tiden längre fram under säsongen.
Vad märker du av motorn under ett race?
Under ett race märks motorn tydligast på rakorna och i hur bilen orkar försvara sig mot slutet av en stint. Ljudet, rakfarten och små lyft på gasen avslöjar mer om energihanteringen än vad varvtiderna ensamma gör.
Hur avslöjar lifting och rakfart energin?
Lifting och rakfart avslöjar energin genom att visa när föraren sparar kraft eller när den lagrade elen inte räcker. Lifting, alltså när en förare lättar på gasen tidigare än väntat, är en av de tydligaste ledtrådarna till hur energin räcker. Om en bil som nyss var stark på rakorna plötsligt börjar lyfta tidigt kan det betyda att den lagrade elen är slut för stunden.
Jämför gärna samma bil tidigt och sent i en stint. Tappar den försvar mot slutet medan en konkurrent håller farten handlar skillnaden ofta om energi och kylning snarare än om ren motoreffekt.
Varför förklarar hästkrafter inte allt?
Hästkrafter förklarar inte allt eftersom en effektiv bil kan vinna tid på luftmotstånd och energihantering även med snarlik effekt. Två drivlinor med liknande toppeffekt kan ge helt olika resultat beroende på hur väl bilen får ned kraften på asfalten och hur smart energin används.
Därför är motorn bara en del av paketet. Aerodynamik, däck och hur föraren hushållar med energin väger minst lika tungt som antalet hästkrafter, och det är samspelet mellan dem som till slut avgör varvtiden.
Vanliga frågor om Formel 1-motorn
Hur fungerar en Formel 1-motor?
En Formel 1-motor fungerar som ett hybridsystem där en turboladdad förbränningsmotor samarbetar med elektrisk energi. Delar av energin återvinns under inbromsning och från avgasflödet, lagras i ett batteri och matas tillbaka som extra kraft. Resultatet blir hög effekt kombinerat med bättre bränsleekonomi än en ren förbränningsmotor ger.
Vad är energiåtervinning i en Formel 1-motor?
Energiåtervinning i en Formel 1-motor innebär att bilen tar tillvara energi som annars går förlorad och lagrar den som el. En del kommer från inbromsningarna, där rörelseenergi omvandlas till elektricitet i stället för att bli värme i bromsarna, och en del kommer från den heta avgasenergin vid turbon. Elen används sedan som en tillfällig kraftreserv på rakorna.
Hur många motorer får en förare använda med en Formel 1-motor?
En förare med en Formel 1-motor får bara använda ett begränsat antal motorenheter under en säsong, och taket sätts av FIA:s regler. Gränsen gäller per komponent i drivlinan, så förbränningsmotorn, turbon och de energiåtervinnande delarna räknas var för sig. Överskrids kvoten väntar bestraffningar, vilket gör hållbarheten avgörande.
Vad händer om en F1-förare byter för många delar i Formel 1-motorn?
Byter en F1-förare för många delar i Formel 1-motorn får föraren en bestraffning i form av tappade startpositioner i nästa lopp. Straffet läggs på när en ny del utöver kvoten monteras och kan variera i storlek. Ibland tar teamet straffet medvetet på en bana där omkörning är enkel, för att få en fräsch drivlina.
Hur märks motorstyrkan i en Formel 1-motor under ett race?
Motorstyrkan i en Formel 1-motor märks tydligast på rakorna och i hur bilen orkar försvara sig mot slutet av en stint. Lifting, alltså tidiga lyft på gasen, och tappad rakfart avslöjar ofta att den lagrade energin tar slut. Men styrkan förklarar inte allt, eftersom aerodynamik och energihantering väger minst lika tungt som ren effekt.
