Podsumowanie sytuacji z silnikami w F1 w 2021 roku

Najbardziej wyrównany układ sił w erze hybrydowych silników V6 turbo oraz sporo kar za nadprogramowe elementy. Tak w skrócie można podsumować sytuację z silnikami w F1 w 2021 roku.

W sezonie 2021 doszło do sporych przetasowań wśród producentów silników w F1 zarówno jeśli chodzi o wydajność jak i niezawodność. Producentów czeka jeszcze ostatni duży wysiłek, którym będzie przygotowanie ostatnich poprawek i dostosowanie do nowego paliwa przed całkowitym zamrożeniem rozwoju od 2022 roku.

Wykorzystanie elementów jednostek napędowych w 2021 roku

W sezonie 2021 kalendarz liczył rekordowe 22. wyścigi, a limity wykorzystania elementów jednostek napędowych pozostały bez zmian zmian w stosunku do 2020 roku, gdy wyścigów było tylko 17. Dodatkowo wprowadzono limit na wykorzystanie układów wydechowych, co wcześniej nie było w żaden sposób ograniczane. Ta sytuacja musiała oznaczać znaczny wzrost liczby kar za nadprogramowe elementy. Bezkarnie można było skorzystać z trzech silników spalinowych, turbosprężarek, MGU-H i MGU-K, a także dwóch sztuki baterii i elektroniki sterującej. Limit na układy wydechowe ustalono na osiem kompletów.

Łącznie 16. kierowców było zmuszonych brać nadprogramowe elementy, a tym samym przyjmować kary przesunięcia na polach startowych. Nieliczni z nich dostawali takie kary dwukrotnie. Bezpieczni byli jedynie kierowcy zespołów Alfa Romeo i Haas. Oni od początku roku oszczędnie gospodarowali komponentami, a w drugiej połowie sezonu nie skorzystali z poprawek układu hybrydowego. Możemy spekulować, że te zespoły musiałyby dodatkowo zapłacić Ferrari w razie potrzeby skorzystania z nadprogramowych elementów. Być może z tego powodu np. rzadziej używali najmocniejszych mapowań, bo podczas jazdy na dalszych pozycjach nie odnosi się z tego powodu zauważalnych korzyści.

Tabela przedstawiająca wykorzystanie elementów jednostek napędowych w 2021 roku

Liczba pogrubiona – ostatni dozwolony element, Liczba czerwona – element nadprogramowy

Legenda tabeli: ICE – silnik spalinowy, TC – turbosprężarka, MGU-H – moto-generator energii cieplnej, MGU-K – moto-generator energii kinetycznej, ES – baterie, CE – elektronika sterująca, EX – układ wydechowy.

Który producent dostarczył najbardziej niezawodne silniki w 2021 roku?

Obliczyłem średnią liczbę wykorzystanych elementów przez kierowców korzystających z usług danego producenta, pominąłem w tych obliczeniach układy wydechowe, aby móc porównać wyniki z poprzednimi sezonami. Wyniki są następujące Ferrari – 17 sztuk na zawodnika; Mercedes – 19,25; Renault – 22 i Honda – 22,5. Roczny limit wynosił 16 sztuk. Ferrari trzeci rok rzędu (licząc w ten sposób) miało najbardziej niezawodny silnik. Suche liczby nie dają nam jednak pełnego obrazu.

W przypadku silnika Ferrari kierowcy dwóch zespołów klienckich zmieścili się w limitach. Dodatkowo cała czwórka ich kierowców wykorzystała tylko po dwie sztuki MGU-K, a dozwolone były trzy. Kierowcy fabrycznego zespoły przekroczyli wszystkie limity poza MGU-K, ale w ich przypadku to były zmiany taktyczne. Ferrari pod koniec sezonu wprowadziło ulepszenia elementów hybrydowych, więc brali dodatkowe komponenty, aby móc z nich skorzystać. W fabrycznym zespole doszło na przestrzeni sezonu do pewnych usterek, więc nie udałoby się im przejechać sezonu bez kar, ale wiele by im do tego nie zabrakło.

Mercedes miał bardzo dużo usterek silników w okresie bezpośrednio po wakacjach. Początkowo nie wiedzieli co powoduje te awarie, ale później zidentyfikowali przyczynę w silniku spalinowym. Kilku kierowców miało spore awarie w trakcie weekendów wyścigowych, gdy już mieli wykorzystane wszystkie dozwolone komponenty, wiec zakładano im komplety kilku nowych sztuk, bo to było szybsze i łatwiejsze do przeprowadzenia. Dodatkowo były również awarie spowodowane kraksami, co wymusiło wcześniejsze wykorzystanie komponentów, a tym samym oznaczało kary w drugiej połowie sezonu. W fabrycznym zespole u Bottasa testowano różne rozwiązania, a dzięki temu Hamilton dostawał już tylko nadprogramowe silniki spalinowe. Czterech kierowców dobrowolnie skorzystało tylko z dwóch MGU-K.

Z silników Renault korzystali tylko kierowcy zespołu Alpine i oni solidarnie wykorzystali po jednym komponencie z każdej kategorii więcej. Renault tych zmian dokonało pod koniec sezonu i były one taktyczne, a nie wymuszone awariami. Instalując świeże komponenty chcieli skorzystać z większej mocy, co faktycznie było widać pod koniec roku. Renault miało problemy z układem wydechowym, zużyli najwięcej kompletów, ale reszta elementów była bardzo niezawodna.

Najsłabiej pod względem niezawodności wypadła Honda, ale ten wynik jest mylący. W obu bolidach Red Bulla doszło do uszkodzeń silników podczas kraks i z tego powodu potrzebowali czwartych komponentów, które wzięto taktycznie w dogodnej chwili. Faktyczna poważna awaria była jedynie w bolidzie Tsunody na początku roku. Gasly także dostał dodatkowe komponenty taktycznie, bo z powodu kraksy miał startować z końca stawki do GP Włoch. Trudno jednak było oczekiwać, że kierowcom tych zespołów udałoby się przejechać cały sezon bez konieczności wzięcia dodatkowych komponentów, jakby nie wspomniane wydarzenia, bo sytuacja była na styk, mimo brania dodatkowych części.

Układ sił wśród producentów silników 2021 roku

Mercedes przespał przygotowania do sezonu 2021. Nie spodziewali się, że Honda (lub ktokolwiek inny) dokona tak duże skoku w mocy i zostali dogonieni, a podczas niektórych weekendów wyścigowych w pierwszej połowie sezonu nawet prześcignięci pod względem mocy. Ich jednostka napędowa wciąż miała większy potencjał, więc w trakcie sezonu co najmniej dwukrotnie poprzez oprogramowanie zwiększali moc. Skutkiem ubocznym były awarie, ale to jest coś co powinno udać się poprawić przed sezonem 2022. Pamiętajmy, że w 2020 roku Mercedes miał wyraźną przewagę w mocy maksymalnej, ale wykorzystywali ją tylko podczas kwalifikacji, a gdy zakazano trybów kwalifikacyjnych, to wszyscy musieli stosować jedno mapowanie, które było dostosowane do wyścigów. Dlatego Mercedes miał wciąż w zapasie więcej mocy i postanowili jej użyć, gdy zagrożenie ze strony Red Bulla i Hondy było duże. Mercedes stracił w 2021 roku blisko 50 pracowników na rzecz nowego działu silnikowego Red Bulla, ale to nie wpływa na ich ambicje mocnej poprawy po stronie jednostki napędowej na 2022 rok.

Honda dokonała ogromnej poprawy silnika przed sezonem 2021. Sami mówili o tym, że przyśpieszyli o rok wprowadzenie specyfikacji szykowanej na kolejny sezon. Dzięki temu przez pierwszą połowę sezonu 2021 nie tylko dogonili Mercedes pod względem mocy, a według niektórych szacunków nawet nieznacznie przegonili. Wprowadzili bardzo dużo zmian w konstrukcji, a największą była nowa turbosprężarka opracowana przy pomocy ich działu produkującego samoloty. W trakcie sezonu wprowadzili dodatkowo nową specyfikację baterii, zwiększyli moc z MGU-H poprzez nowe oprogramowanie, a nowa specyfikacja oleju pozwoliła silnikowi spalinowemu pracować w wyższej temperaturze, a tym samym osiągać pełną moc. Honda wycofuje się z F1, ale opracuje jeszcze poprawki na 2022 rok i będzie produkować silniki w przyszłym roku. Pytanie jak bardzo się do tego przyłożą, jeśli Honda jako marka znika z F1?

Mattia Binotto w posezonowych rozmowach z dziennikarzami powiedział, że Ferrari skończyło sezon mając 20 koni mechanicznych mniej niż Mercedes, a w 2020 roku było to 50 koni. Przypominam, że po ugodzie z FIA silnik Ferrari stał się znacznie słabszy, stąd bardzo nieudany sezon 2020. Przed 2021 roku ulepszyli elementy dotyczące silnika spalinowego, a pod koniec roku wprowadzili poprawki po stronie układu hybrydowego. Ferrari ma bardzo duże oczekiwania na sezon 2022,bo  chcą co najmniej całkowicie zredukować straty po stronie silnika. Binotto powiedział, że zmiana paliwa będzie oznaczać spadek mocy o 20 koni mechanicznych i to jest największe wyzwanie związane z kolejną jednostką napędową.

Renault jako jedyny producent nie wprowadziło istotnych zmian przed sezonem 2021. Ich jednostka napędowa pozostała w bardzo podobnej specyfikacji jak w 2020 roku. Z tego powodu Renault osunęło się w układzie sił na ostatnie miejsce. Ich strata nie była jednak duża, bo w połowie 2021 roku była szacowana na 20 – 25 koni mechanicznych do Mercedesa, który później zaczął korzystać z mocniejszych mapowań, więc różnica urosła. Renault celowo nie wprowadzało istotnych zmian w silniku w 2021 roku, bo według nieoficjalnych informacji szykują rewolucję na 2022 rok. Mają wreszcie skopiować stosowany od początku przez Mercedesa układ z rozdzielonym kompresorem i turbosprężarką. Jeżeli im się to uda, to ze strony Renault możemy oczekiwać największej poprawy w 2022 roku. Z drugiej strony takich ruch tuż przed zamrożeniem rozwoju jest ryzykowny.

Ostatnie poprawki silników będą dozwolone w 2022 roku

W 2022 roku zostanie wprowadzone zamrożenie rozwoju jednostek napędowych. Komponenty związane z silnikiem spalinowym można ulepszać do 1 marca, a elementy hybrydowe do 1 września. Co ważne w 2022 roku dozwolone jest jednorazowe ulepszenie każdego komponentu. Więc producenci do 1 marca muszą homologować silniki spalinowe, turbo i MGU-H, a do 1 września MGU-K, baterie i elektronikę. Można wprowadzić tylko jedną nową specyfikację. Dlatego każdy producent zgłosi ostateczne projekty trzech pierwszych komponentów przed startem sezonu. Drugą trójkę również wtedy mogą poprawić, albo początkowo używać w specyfikacji z 2020 roku, a poprawki wprowadzić przed 1 września.

Od momentu zamrożenia rozwoju, aż do końca 2025 roku nie będzie można zmieniać specyfikacji jednostek napędowych. Będzie można wprowadzać jedynie poprawki dotyczące niezawodności, bezpieczeństwa oraz obniżenia kosztów, a także drobne zmiany opisane w jednym z punktów regulaminu. Co ważne producent zgłaszający chęć tego typu poprawek musi liczyć się z tym, że ich dokładnie uzasadniona prośba skierowana do FIA trafi do innych producentów, którzy mogą zgłosić zastrzeżenia, że np. w ten sposób rywal chce zwiększyć moc.

Dodatkowo w 2022 roku zmieni się paliwo, które będzie miało 10% domieszki biokomponentu – obecnie jest to 5%. Ta zmiana wymusi modyfikacje silników spalinowych, a także będzie oznaczać niewielki spadek mocy. To jest jedna z kluczowych spraw, które każdy producent musi rozwiązać wraz z dostawcą paliw, bo paliwa i oleje również podlegają zamrożeniu rozwoju od 1 marca 2022 roku.

P.S. Na zdjęciu tytułowym jest jednostka napędowa Hondy z 2020 roku.