กฎของเครื่องยนต์และชุดกำลังของ F1 อธิบาย: ส่วนประกอบ โควตา และระบบการลงโทษ

1. โครงสร้างของชุดจ่ายกำลังเครื่องยนต์ F1 สมัยใหม่

ชุดจ่ายกำลังเครื่องยนต์ (PU) ของฟอร์มูล่าวันเป็นระบบไฮบริดประสิทธิภาพสูงที่ผสมผสานการเผาไหม้ภายในและการใช้พลังงานไฟฟ้า ตั้งแต่ปี 2014 ชุดจ่ายกำลังเครื่องยนต์ (PU) ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 6 ประการ ได้แก่

• ICE – เครื่องยนต์สันดาปภายใน:

เครื่องยนต์ V6 เทอร์โบชาร์จ ขนาด 1.6 ลิตร เป็นแหล่งพลังงานหลัก

• TC – เทอร์โบชาร์จเจอร์:

อัดอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและกำลังขับ

• MGU-H – ชุดจ่ายกำลังมอเตอร์ – ความร้อน:

เชื่อมต่อกับเทอร์โบชาร์จเจอร์ เก็บเกี่ยวพลังงานจากก๊าซไอเสียหรือควบคุมความเร็วเทอร์โบ (มีกำหนดถอดออกภายใต้กฎระเบียบปี 2026)

• MGU-K – ชุดจ่ายกำลังมอเตอร์ – จลนศาสตร์:
  กู้คืนพลังงานระหว่างการเบรกและจ่ายพลังงานไฟฟ้าไปยังล้อหลัง

• ES – แหล่งเก็บพลังงาน:

แบตเตอรี่ไฮบริดที่เก็บพลังงานที่เก็บเกี่ยวได้

• CE – ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์:
  จัดการการไหลเวียนของพลังงานและการผสานรวมระหว่างส่วนประกอบไฮบริดทั้งหมด

PU มอบประสิทธิภาพและสมรรถนะที่โดดเด่น ผสานรวมเทคโนโลยีการเผาไหม้เข้ากับระบบกู้คืนพลังงานที่ซับซ้อน

2. โควต้าส่วนประกอบ PU ต่อฤดูกาล

ผู้ขับขี่แต่ละคนจะได้รับการจัดสรรส่วนประกอบ PU แต่ละชิ้นอย่างจำกัดเพื่อใช้ตลอดฤดูกาล โควต้ารายปีโดยทั่วไปประกอบด้วย:

• ICE (เครื่องยนต์): จำนวนจำกัดต่อฤดูกาล
• TC (เทอร์โบชาร์จเจอร์)
• MGU-H
• MGU-K
• ES (แบตเตอรี่)
• CE (ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์)

การใช้ส่วนประกอบใดๆ เกินกว่าจำนวนที่กำหนดจะทำให้เกิดโทษปรับต่อกริดอัตโนมัติ ข้อจำกัดเหล่านี้ช่วยควบคุมต้นทุนและสร้างความมั่นใจในความน่าเชื่อถือ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการพัฒนารถยนต์

3. โทษปรับกริดสำหรับการเกินโควต้า

เมื่อนักแข่งใช้ชิ้นส่วนมากกว่าที่อนุญาต:

• โทษปรับกริด 10 อันดับ สำหรับชิ้นส่วนใหม่ชิ้นแรกของประเภทที่เกินจากที่จัดสรรไว้
• โทษปรับกริด 5 อันดับ สำหรับชิ้นส่วนเพิ่มเติมแต่ละชิ้นของประเภทเดียวกัน
• หากชิ้นส่วนหลายชิ้นเกินขีดจำกัดพร้อมกัน โทษปรับจะสะสม
• หากโทษปรับเกินตำแหน่งกริดที่ว่าง นักแข่งมักจะเริ่มต้นจาก ด้านหลังของกริด
• ในกรณีที่รุนแรง FIA อาจสั่งให้นักแข่ง เริ่มต้นจากพิทเลน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากทีมมีการตั้งค่าหรือเปลี่ยน Parc Fermé

โทษปรับเหล่านี้นำไปสู่การตัดสินใจเชิงกลยุทธ์เกี่ยวกับเวลาที่จะ "เปลี่ยนเครื่องยนต์ใหม่" ในระหว่างฤดูกาล

4. ความสมดุลระหว่างความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพ

ทีมต้องสมดุล:

• ประสิทธิภาพ: เครื่องยนต์ใหม่ให้กำลังสูงสุด
• ความน่าเชื่อถือ: ความล้มเหลวที่น้อยลงหมายถึงการลงโทษที่น้อยลงและความสม่ำเสมอในการแข่งขันชิงแชมป์ที่ดีขึ้น
• ประสิทธิภาพเชิงความร้อน: วิศวกรเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ การระบายความร้อน และการใช้พลังงานโดยไม่กระทบอายุการใช้งาน

บางทีมเลือกที่จะนำการอัปเดตที่แข็งแกร่งขึ้น แต่ทนทานน้อยลงมาใช้ในช่วงกลางฤดูกาล โดยยอมรับการลดกริดลงเพื่อความสามารถในการแข่งขันที่ดีขึ้นในระยะยาว

5. กฎการใช้เชื้อเพลิงและพลังงาน

FIA บังคับใช้ข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับ:

• ส่วนประกอบเชื้อเพลิง: ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทางเคมีมาตรฐาน
• อัตราการไหลของมวลเชื้อเพลิง: ป้องกันกำลังขับที่มากเกินไปที่ความเร็วเครื่องยนต์สูง
• การใช้พลังงาน:
• MGU-K สามารถปล่อยพลังงานไฟฟ้าได้สูงสุดต่อรอบตามที่กำหนด
• พลังงานที่เก็บเกี่ยวเข้าสู่ ES ถูกจำกัด
• ปริมาณพลังงานที่ MGU-K อนุญาตและการเก็บเกี่ยวทั้งหมดจะถูกตรวจสอบอย่างใกล้ชิด

การใช้งานไฮบริดส่งผลต่ออัตราเร่ง ความเร็วสูงสุด และกลยุทธ์การแข่งขันทั้งรับและรุก

6. การวัดระยะไกลและการฟื้นฟูไฮบริด

PU ทุกตัวจะส่งข้อมูล การวัดระยะไกลแบบสด ไปยังทีมและ FIA อย่างต่อเนื่อง:

• วิศวกรตรวจสอบสถานะแบตเตอรี่ ความเร็วเทอร์โบ อุณหภูมิเครื่องยนต์ เป้าหมายเชื้อเพลิง และแผนที่การใช้งาน
• การฟื้นฟู (การเก็บเกี่ยวพลังงาน) เกิดขึ้นระหว่างการเบรกผ่าน MGU-K และจากก๊าซไอเสียผ่าน MGU-H
• นักแข่งสามารถจัดการโหมดพลังงานต่างๆ เช่น:
• โหมดเก็บเกี่ยว
• โหมดโจมตี
• โหมดสมดุล

การจัดการพลังงานได้กลายเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ซับซ้อนที่สุดของการแข่งรถ F1 สมัยใหม่

7. ทิศทางกฎระเบียบปี 2026

กฎระเบียบปี 2026 แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญ ซึ่งรวมถึง:

• การยกเลิก MGU-H
• การพึ่งพา MGU-K ที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้ผลิตพลังงานไฟฟ้าได้มากขึ้น
• เชื้อเพลิงสังเคราะห์ 100% ที่ยั่งยืนมากขึ้น
• แรงต้านอากาศต่ำลง รถยนต์น้ำหนักเบาลง และกฎอากาศพลศาสตร์ที่ปรับปรุงใหม่
• การควบคุมต้นทุนที่ดีขึ้น โครงสร้าง PU ที่เรียบง่ายขึ้น
• การปรับปรุงการแข่งขันสำหรับผู้ผลิตรายใหม่ที่เข้าสู่วงการ

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อเน้นย้ำถึงความยั่งยืน ลดความซับซ้อน และดึงดูดผู้ผลิตเครื่องยนต์ให้เข้ามาสู่ F1 มากขึ้น

8. สรุป

ชุดเครื่องยนต์ของ Formula 1 สมัยใหม่เป็นระบบไฮบริดขั้นสูงที่สร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ การกู้คืนพลังงาน และความน่าเชื่อถือ

• การจัดสรรและบทลงโทษส่วนประกอบที่เข้มงวดเป็นตัวกำหนดการตัดสินใจเชิงกลยุทธ์ตลอดฤดูกาล
• การไหลของน้ำมันเชื้อเพลิง กฎการใช้งาน และการจัดการข้อมูลทางไกล ส่งผลโดยตรงต่อการแข่งขัน
• กฎระเบียบปี 2026 ที่กำลังจะมาถึงจะเปลี่ยนสมดุลไปสู่การใช้พลังงานไฟฟ้าและความยั่งยืน

การทำความเข้าใจกฎ PU จะช่วยอธิบายว่าทำไมกลยุทธ์เครื่องยนต์จึงสามารถกำหนดนิยามของการแข่งขันชิงแชมป์ได้ และทำไมยุคไฮบริดของ F1 จึงยังคงเป็นหนึ่งในยุคที่มีความต้องการทางเทคโนโลยีสูงที่สุดในวงการมอเตอร์สปอร์ต