マリオ・ウンチーニ・マンガネッリは、MotoGP 用ハイブリッド エンジンの技術的仮説を数値と比較とともに提示します。
De パオロ・ゴッツィ / コルセディモト.com
F1 は 2014 年にハイブリッド パワートレインを導入し、市販車生産におけるこの種の技術への道も切り開きました。二輪車は大きく遅れをとっています。シリーズでも競技でも、依然として吸熱推進力が主流を占めています。しかし、私たちの環境ではハイブリッドについてもますます頻繁に話題になり始めており、自動車の F1 のように、MotoGP も未来への橋頭堡になれるのだろうか?という疑問が生じます。最高のオートバイカテゴリーがハイブリッドに移行する可能性はあるでしょうか?もしそうなら、その結果として生じる可能性のある技術的な複雑さ、コスト、パフォーマンス上の利点はどのようなものになるでしょうか?これらの質問を私たちはに託しました マリオ・ウンチーニ・マンガネッリ、オーラル、KTM、アプリリアの元エンジン メーカー (4 人のライダーとメーカーのスーパーバイク世界選手権が RSV1 で優勝)。ボロネーゼのエンジニアはメルセデスFXNUMXパワートレインの経験もある。現在、彼はオートバイと自動車の両方の分野でさまざまな自動車会社にアドバイスを提供しており、コルセディモトの読者向けに人気の科学も扱っています。
ハイブリッド部分の基本コンポーネントは何ですか?
« 最初のコンポーネントは PMG 電気モーター (永久磁石発電機、 永久磁石モーター/発電機）。この場合、これは発電機としてだけでなくスターターとしても機能します。言い換えれば、現在使用されている、整備士によって操作され、トランスミッションに接続されている外部スターターを使用せずに済むようになるということです。モーターサイクルの車載バッテリーに蓄えられたエネルギーを犠牲にしないように、始動時に PMG に電力を供給するには、ブースターバッテリーと呼ばれるバッテリーが必要です。 »
モータースポーツ向けのプロトタイプ アプリケーションを専門とする企業である Pulse (Rovereto) によって製造された PMG の例。
理想的なハイブリッド構成とはどのようなものでしょうか?
« 吸熱エンジンは 750cc まで減らすことができますが、4 馬力で最高速度が 230 ～ 16 rpm に制限された V500 エンジンをお勧めします。この制限は、制御不能な開発コストを回避するのに役立ちます。平均ピストン速度は約 17 ～ 000 メートル/秒、ボア 25 ～ 26 mm、ストローク 73 ～ 74 mm です。このタイプの構成では、43 ～ 44 馬力の公称クランクシャフト出力を得ることが可能です。電気モーターは毎分 225 ～ 230 回転で回転できる必要があります。寸法: 直径約 16 mm、厚さ 17 mm、効率を高めるために液冷されます。このような PMG の重量は 500 ～ 135 キロで、35 ～ 7 馬力、つまり約 8 kW の追加出力を提供します。
»
そして、そのようなMotoGPは現在の300吸熱馬力に達するのでしょうか？
« 250 ～ 257 馬力 (吸熱 230 馬力、電気 27 馬力) に達する可能性がありますが、電気ユニットによって約 25 ～ 27 馬力が生成されるため、効率ははるかに高くなります。より高い出力は、電気部品によって提供されるトルクがエンジン使用曲線全体に分散されることを意味します。つまり、吸熱エンジンの場合のように高速でだけでなく、それらが利用可能です。ラップタイムと距離に換算されるパフォーマンス上の利点は、同じ排気量のオートバイと比較して非常に重要です。 »
このようなハイブリッド MotoGP の重量はどれくらいでしょうか?
« 上記の構成を参考にしてみましょう。吸熱エンジンの重量は、直列または V 型の 5 型 6 気筒エンジンよりも 1000 ～ 3 キロ軽くなり、ギアボックス全体は、クラッチや主駆動ユニットと同様に小さくなります。燃料が節約され、約 3,5 ～ 4 リットル減り、燃料タンクが小さくて軽くなります。ただし、ハイブリッド部品のコンポーネントの重量の増加を考慮する必要があります。インバーターの場合は約 5 ～ 28 キロと計算されますが、バッテリーは約 6 キロとなり、容量は 7 ～ 230 kWh、密度は 28 Wh/kg と推定されます。ハイブリッドMotoGPの重量は、重量制限が157キロの現行モデルより250キロ重くなる。最新のバッテリーを使用すると、約 2 kg (重量の 7%) の節約で 185 Wh/kg に達します。初期の大幅な最適化の後、上記の重量の一部は相殺され、重量増加は主にバッテリーに起因すると考えられます。したがって、ハイブリッドの最小規制重量は XNUMX kg になる可能性があります。 »
消費量はどれくらい減るでしょうか？
« 燃料の節約量は推定できます。電気生産量によって補われる 3,5 リットルについてはすでに説明しました。 CO2の生成、つまりハイブリッドエンジンの環境への影響に関しては、現時点では高性能でこの種の値を評価できる十分な技術文献や既知のテストが存在しないため、答えるのは困難です。エンジン。 »
ハイブリッド MotoGP には解決すべき安全上の問題があるでしょうか?
« 絶対に。高電圧は考慮すべき要素です。その場合、インバーターと電気モーターの信頼性をチェックする必要があります。しかし、これらは現在、レース分野だけでなく、自動車分野においても開発が進んだ段階にあるテクノロジーです。最適化および管理できないものはありません。 »
MotoGPはハイブリッド部品の単一サプライヤーを導入できるでしょうか?
« 機会が不足することはないだろう。ほんの数例を挙げると、マレリ、ボッシュ、シーメンス、マクラーレン エレクトロニクスなどのメーカーは、単一のサプライヤー体制の下でハイブリッド ユニットをセットアップしてすべてのチームに供給することができるため、すべてのチームに管理された均等なコストで供給することができます。逆に、より専門的なブランドが関与すると、技術的な課題が増加します。 »
開発にはどのくらい時間がかかりますか?
« フォーミュラ発売から2026年。したがって、MSMA、FIM、その他の関連団体が同様の方向に進むことを決定した場合、ハイブリッドMotoGPはXNUMX年の世界選手権に向けて軌道に乗る可能性があります。
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操縦も違うのかな？
« 絶対に。電気部品は 25 ～ 27 馬力の追加馬力を提供します。これは、スロットル バタフライの最大開度だけでなく、特に電気モーターのトルクについて言えば、エンジンの幅広い用途で活用できます。吸熱エンジンの場合。トルクが増加すると、空気力学がさらに大きな役割を果たすことになります。つまり、ますます目立つ翼の付属物によって垂直方向の荷重が発生し、追加のグリップが生成されます。さまざまな速度でより多くのトルクを利用できるようになると、この分野はさらに戦略的になるでしょう。ただし、重量が増えるとブレーキの効きが悪くなる可能性があります。 »
ハイブリッドへの移行を管理するには、各チームに何人の人員が必要ですか?
« 少なくとも 1 人の電子エンジニアがシステムの信頼性とハイブリッド部品のマッピングを担当します。インバーターは明らかにプログラム可能であり、吸熱エンジンと車両全体の機能をすでに制御している主制御ユニットまたは ECU に接続されます。
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現在のMotoGP競技者の中で、その恩恵を受けられるのは誰でしょうか?
« ホンダは長年にわたりF1世界チャンピオンであり、ハイブリッドに関しては豊富な経験を持っています。ヤマハはトヨタのリソース（過去にも取引関係があった）に頼ることができ、したがって社内のノウハウも持っている。一方、ドゥカティは、電力に非常に熱心で、1年にF2026に参入するアウディのリソースに依存するだろう。アプリリアには、元フェラーリ従業員のマッシモ・リヴォラがいる。ノアーレとフェラーリの間の技術提携契約に対する関心を想像できますか?現在、KTM だけが自動車セクターとのつながりを持っていませんが、市場で入手可能なリソースに十分に依存している可能性があります。
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コストはどれくらい増加しますか?
« 現在のテクノロジーを上回る増加は理にかなっています。ハイブリッドMotoGPのコストは10～15％高くなる可能性がある。しかし、シーズンあたり利用可能なエンジンユニットを現在 XNUMX 基から XNUMX 基に減らすことでそれを補うことは可能です。
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ロードバイクにハイブリッドはあり得ますか？
« 燃費、特に排ガス規制が現在よりさらに厳しくなった場合、ハイブリッドが選択肢となる可能性があります。もちろん、PMG (インバーター) バッテリー システムをマキシ ロード バイクに適用するのは複雑で高価であり、そのプロセスはレース用よりもさらに長くなります。そのため、開発、テスト、認証に必要な時間を考えると、ハイブリッド スーパーバイクが規制当局の発売から公道を走るまでには少なくとも 6 ～ 8 年かかることになります。 »
冒頭の写真: モータースポーツ向けプロトタイプアプリケーションを専門とする Pulse (Rovereto) によって設計されたインバーター。
