Ahogy egyre közeleg az első tesztnap az új, 2026-os szabályok szerint épülő Forma–1-es autókkal, úgy kerülnek napvilágra az egyes gyártók technikai megoldásai is. Az Audi már túl van az első próbán a Montmelóban kipróbált R26-os motorral, de a figyelem középpontjába most a Ferrari került – méghozzá egy nem mindennapi döntéssel az új motorblokk kapcsán.
A maranellóiak fejlesztési irányvonala ugyanis eltér a megszokottól: a hírek szerint a Ferrari az új erőforrásának hengerfejét nem alumíniumból, hanem acélból gyártotta. A választás felkeltette a szaksajtó és a rivális mérnökök figyelmét is, hiszen az elmúlt évtizedekben az alumínium vált iparági sztenderddé a versenymotorokban – főként kedvező tömeg-teljesítmény arányának köszönhetően.
Sokan konzervatív lépésként értékelik az anyaghasználatot, míg mások szerint épp ellenkezőleg: tudatos döntés lehetett, amely jól harmonizál a Ferrari partnere, a Shell új generációs üzemanyagaival. A Ferrari motorfejlesztéséért felelős Enrico Gualtieri vezette mérnöki csapat ezzel a lépéssel elmozdult a közelmúltban bevett konstrukciós elvektől – de vajon milyen műszaki érvek szólnak az acél mellett?
Az acél alkalmazásának egyik legfontosabb előnye a kiemelkedő szerkezeti merevség. Egy ilyen hengerfej jobban ellenáll a szélsőséges hő- és nyomásterheléseknek, amelyek egy F1-es motorban extrém mértéket öltenek az égéstérben a nyomás csúcspontjai, illetve a több mint 1000 °C-os hőmérséklet miatt. Ez a nagyobb merevség csökkenti az anyag rugalmas deformációját, ami pontosabb illesztéseket és jobb tömítettséget eredményezhet az égéstérben. Márpedig egy minimális kompresszióveszteség is jelentős hatással lehet az egész szezon teljesítményére.
A megbízhatóság szempontjából is előnyös lehet az acél. A modern, hőkezelt acélötvözetek jobban viselik a hosszú távú hőciklusokat, mint az alumínium, így a komponensek hosszabb ideig használhatók anélkül, hogy teljesítménycsökkenést szenvednének el. Ez különösen fontos egy olyan szabályrendszerben, ahol szigorúan korlátozott az egy szezon alatt használható erőforrások száma – a csere büntetést von maga után.
Ugyanakkor az acél hővezetési tulajdonsága jelentősen eltér az alumíniumétól. Mivel lassabban vezeti el a hőt, több energia marad a hengerekben, ami növelheti a termodinamikai hatásfokot – vagyis az üzemanyagból több mechanikai energia nyerhető ki. Ez a hatás papíron nagyobb teljesítményt és forgatónyomatékot jelenthet azonos üzemanyag-felhasználás mellett, ami kulcsfontosságú előny lehet egy olyan mezőnyben, ahol ezredeken múlnak a pozíciók.
Viszont ez az előny egyben komoly kihívást is jelent, ugyanis a magasabb üzemi hőmérséklet nagyobb terhelést ró a motortér minden elemére, és növeli a kopogásveszélyt, azaz az öngyulladás esélyét. Ezt a Ferrari csak úgy tudta kezelni, hogy jelentősen áttervezte a hűtési rendszert, ami nem kis feladat egy F1-es autó szűkös térbeli és aerodinamikai keretei között.
Ami a tömeget illeti, az acél alapból nehezebb az alumíniumnál, az F1-ben pedig minden gramm számít. Egy acél hengerfej többletsúlya negatívan befolyásolhatja az autó tömegközéppontját, így a Ferrari kénytelen volt más területeken tömegcsökkentéssel kompenzálni ezt. Ugyanakkor az acél lehetővé teszi, hogy vékonyabb falvastagságokkal dolgozzanak, ami részben ellensúlyozhatja a többlettömeget.
Érdekes módon gazdasági szempontból is lehet előnye az acélnak. A gyártási folyamata egyszerűbb lehet, kevesebb megmunkálási lépést igényel, és kevésbé specializált gépeket követel meg. A költségplafon bevezetése óta a motorfejlesztésnél is fontos, hogy hol lehet spórolni, így ez a megtakarítás más területekre, például aerodinamikai fejlesztésekre fordítható.
Felmerül tehát a kérdés: miért éppen most tért vissza a Ferrari ehhez az anyaghoz? A válasz talán abban rejlik, hogy az új szabályok – amelyek 2030-ig maradnak érvényben – másfajta kompromisszumokat tesznek lehetővé. Az egyre szorosabb integráció a belső égésű motor és az energia-visszanyerő rendszerek között talán pont az acél hőmegtartó képességét teszi előnnyé, nem pedig hátránnyá.
Ha a Ferrari valóban képes volt úgy kihasználni az acél termikus tulajdonságait, hogy közben kordában tartja a kritikus hőterheléseket, az alapjaiban változtathatja meg az F1-es motortervezésről alkotott képet. Az F1 története során többször is előfordult már, hogy egy merész technikai húzás új korszakot nyitott, ám az is lehet, hogy ez csak egy zsákutca lesz, amit már egy év után elhagynak.