Ferrari’nin Bahreyn testlerindeki etkileyici yarış startları, İtalyan ekibin 2026 Formula 1 güç ünitesi tasarımında rakiplerinden oldukça farklı bir yol izlediğini gözler önüne serdi.

2014’te hibrit F1 kurallarının yürürlüğe girmesinden bu yana motor üreticileri, turbo beslemeli içten yanmalı motor (ICE) ile elektrikli sistemlerin güç üretimini dengelemek zorunda kaldı. Bunun yanı sıra, elektrikli güç çıkışı ile enerji geri kazanımı arasında da hassas bir denge kurulması gerekiyordu.

F1’de kullanılan temel turbo düzeni, geçen sezona kadar turbo milinde yer alan elektrikli motor (Motor Jeneratör Ünitesi-Isı, yani MGU-H) ile çalışıyordu. MGU-H, turboyu istenen devire çıkarmak veya gerektiğinde yavaşlatmak için kullanılabiliyor, böylece elektrik enerjisi üretilebiliyordu. Ancak MGU-H, 2026 kurallarıyla birlikte kaldırıldı.



Turbo boyutlandırmasına geçmeden önce, türbin hacmi ile kompresör hacmi arasındaki denge büyük önem taşıyor. Bu noktada bazı kritik kararlar alınması gerekiyor:

1) Ortalama bir pistte, şanzıman oranları göz önünde bulundurularak, güç çıkışı için en uygun ICE devir aralığını bulmak gerekiyor. Bu da kullanılabilecek egzoz gazı hacmini belirliyor.

Bu kayıplara örnek olarak; egzoz borusunda oluşacak bir kaçak, egzoz gazı akışını ve dolayısıyla turbo pompalama kapasitesini azaltır. Bu da dolum basıncında ve güçte kayba neden olur. Kaçak büyüdükçe, kayıplar da artar.

2) Maksimum dolum basıncına ulaşmak istediğiniz turbo devrini belirleyebilirsiniz. Kurallara göre turbo maksimum 150.000 devir/dakika dönebilir; bu sınırın altında kalmak gerekir. Ancak ICE devri arttıkça egzoz gazı akışı da artacaktır.

Doğru boyut dengesine ulaşmak için bu hesaplamalar ve simülasyonlar defalarca tekrarlanır, çünkü bir parametre diğerini etkiler.
MGU-H’nin Kaldırılması Oyunun Kurallarını Değiştirdi

Yukarıdaki dengeyi sağlamak için takımların elinde çeşitli seçenekler vardı. MGU-H, yani turbo miline bağlı elektrik motoru, iki şekilde kullanılabiliyordu:

1) Elektrik motoru olarak kullanıldığında, pildeki elektrikle turboyu hızlandırıp, ICE’nin istenen güç çıkışına ulaşmasını sağlardı. Bu sayede, ICE devri optimumun altındayken büyük turbo kullanmak sorun teşkil etmiyordu.

2) Jeneratör olarak kullanıldığında ise, turbo aşırı hızlandığında veya aşırı dolum basıncı oluştuğunda turboyu yavaşlatabilir ve bu sırada bataryayı şarj edebilirdi. Bu senaryoda, daha hızlı dönen küçük turbo da sorun olmuyordu; çünkü üretilen elektrik, anlık güç desteği olarak veya bataryada depolanmak üzere kullanılabiliyordu.

MGU-H sayesinde turbo boyutlandırması, 2026’daki kadar kritik bir unsur değildi. Ancak artık MGU-H yok ve turbo yalnızca egzoz gazlarından elde edilen enerjiyle dolum basıncı üretmek zorunda. Bu da yalnızca 1.6 litrelik turbo motorun egzoz gazı akışıyla mümkün.

Hibrit yıllar boyunca, Ferrari’nin tek güç ünitesi üreticisi olarak “küçük boyutlu turbo” kullandığı, diğerlerinin ise “büyük turbo” tercih ettiği biliniyor. Gerçek boyutlar bilinmemekle birlikte, genel anlamda büyük ve küçük turbo olarak adlandırılıyorlar.

MGU-H’nin kaldırılmasıyla, elde kalan tek unsur egzoz gazı akışıyla dolum basıncı üretmek.

Bunu kontrol etmek için, basınçlı hava akışında ya da plenumda (motora minimum basınç dalgalanmasıyla hava sağlayan hacim) bir “pop-off valfi” kullanılabiliyor. Dolum basıncı izin verilen maksimuma ulaştığında bu valf açılır ve fazla basıncı tahliye eder. Bu akış, kompresör girişine geri döner; ancak valf açıkken turbo hızı da artabilir.

Bu yöntemin dezavantajı, dolum basıncını oluşturmak için kullanılan egzoz gazı enerjisinin boşa gitmesidir.

Buna ek olarak, egzoz sisteminde bir “wastegate” (atık gaz valfi) bulunabilir. Turbo aşırı hızlandığında veya aşırı dolum basıncı oluştuğunda fazla egzoz gazı atılır. Büyük turbo kullanılıyorsa, wastegate çok hızlı tepki vermek zorundadır; küçük turbo ise maksimum hıza ve dolum basıncına daha hızlı ulaşır ve bu değerleri optimumda tutmak daha kolaydır.

Her iki turbo boyutunda da takımlar büyük olasılıkla bu iki sistemi birlikte kullanacaktır.

Ancak, bu sistemlerde “atık” kelimesi istenmeyen bir durumdur. MGU-H varken hiçbir enerji boşa gitmezdi; dolum basıncı daha tutarlı olurdu ve turbo devri ya da basıncı yükseldiğinde bunu elektrik enerjisine dönüştürmek mümkündü.

Peki, bu iki çözümden hangisi hangi koşullarda daha avantajlı?

Küçük turbo, düşük ICE devrinin kullanıldığı, düşük hızlı virajlara sahip pistlerde (Monako gibi) ya da start anı, pit çıkışı gibi düşük hızdan hızlanma gereken durumlarda avantaj sağlar. Ferrari motorlu araçların testlerdeki pratik yarış startlarında görüldüğü üzere, bu tür durumlarda küçük turbo öne çıkıyor.

Büyük turbo ise, 2026 kurallarıyla birlikte avantaj sağlayacak bir alan bulmakta zorlanabilir. Eğer küçük turbo ile istenen dolum basıncı ve turbo devri sınırları sağlanabiliyorsa, gaz tepkisi daha hızlı olur ve pop-off valfi ile wastegate yönetimi daha az karmaşık hale gelir.

Turbo boyutları büyük veya küçük olarak adlandırılsa da, ağırlık farkı gramlarla sınırlı olup esas fark pompalama hacminden kaynaklanmaktadır.

IndyCar’da ise, uzun süredir turbo düzeni kullanılıyor. Şehir ve yol pistlerinde, motor devri çok değiştiği için küçük turbo tercih ediliyor. Indianapolis veya Texas gibi büyük oval pistlerde ise, motor devri daha sabit olduğu için büyük turbo kullanılıyor.

Ferrari burada rakiplerini geride mi bıraktı? Görünen o ki, bu ihtimal oldukça güçlü. Diğer üreticilerin, büyük turbo kullanırken MGU-H’yi ne kadar kullanmak zorunda kaldıklarını daha yakından incelememesi şaşırtıcı. MGU-H’nin kaldırılmasının, turbo optimizasyonunda sorunlara yol açabileceği öngörülebilirdi.

trf1.net