メルセデスF1エンジン PU106A Hybrid (2014)copyright Mercedes-Benz Grand Prix Ltd.

F1レギュレーション – パワーユニット&ERS編

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F1レギュレーションの中から、エンジン交換ペナルティ等、パワーユニット(PU)に関連する主だったルールを厳選し、その要点を以下にまとめる。

2014年のレギュレーション改定によって、F1には1.6リッターのV型6気筒の小排気量エンジンにターボチャージャーとハイブリッドシステムを組み合わせた、通称パワーユニット(Power Unit = PU)が導入された。ハイブリッドは、運動エネルギーと熱エネルギーの2種類を回生し動力とする仕組みだ。システム全体で1000馬力以上を誇る。

PUは内燃エンジン=ICE、ターボチャージャー、MGU-H(熱回生)、MGU-K(運動回生)の主要4コンポーネントに、バッテリー=ES、コントロール・エレクトロニクス=CEを加えた6つのエレメントで構成される。レギュレーションでは最大回転数1万5000rpm、バンク角90度、最大燃料流量100kg/h、重量145kg以上を規定しており、1レースで使用可能な燃料量は110kgとなっている。

現行規約は2020年末で満了を迎えるが、少なくとも2025年までは同一仕様のパワーユニットが継続使用されることが決定している。

使用・交換に関するルール

  • PUはICEMGU-KMGU-HES、ターボチャージャーおよびCEで構成する事
  • ICE・ターボ・MGU-H・MGU-Kは年間4基以上、CE、ESは3基以上に達するとグリッド降格
  • 参戦初年度サプライヤーのPUを使用している場合は、上記プラス1基が使用可能
  • 規定数を上回る最初の投入時は10グリッド、それ以降は追加で5グリッド降格
  • 計15グリッド降格以上の場合は、グリッド最後尾スタート(18年より新設 / 参考
  • ピットレーンスタート時を除き、時速100kmに達しない場合レーンでのMGU-K使用は禁止
  • 部品不正交換防止の為、各イベントの最初にPU内部品を封印
  • シーズン中のドライバー交換が発生した場合、PU使用状況は後任ドライバーに継承
  • 過去のシーズンのパワーユニットを使用しても良い
  • 1イベント中に降格対象となる同一PU要素を2基以上導入した場合、最後の要素のみペナルティなく次戦で使用可

エンジン交換ペナルティ

コスト削減の一環として、レギュレーションでは年間のエンジン交換上限数を規定しており、これに違反した場合、所定のグリッド降格ペナルティが科せられる。

各コンポーネント毎に降格対象となる最初の交換(ICE・ターボ・MGU-H・MGU-Kは4基目、CE、ESは3基目)に対しては10グリッド、これを超える基数目(ICE・ターボ・MGU-H・MGU-Kは5基目以上、CE、ESは4基目以上)の交換には5グリッドを定めている。降格グリッドは累積計算され、週末のスターティンググリッドに影響する。

例えば内燃エンジンは年間3基までに制限されており、4基目を投入すると10グリッドが科されるが、5基目以上の投入の場合は5グリッドと、半分の降格数で済む仕組みとなっている。

累積降格数が15以上になる場合は、それ以上加算されずに最後尾スタートとなる。

運用・使用に関するルール

  • エンジンへの燃料流量は一時間あたり110キログラム
  • ドライバーが加速トルクを制御する唯一の手段はアクセルペダルのみ
  • ESからMGU-Kへの1周あたりのエネルギー転送量は最大4MJ
  • MGU-KからESへの1周あたりのエネルギー転送量は最大2MJ
  • MGU-HとES間、またはMGU-HとMGU-K間でのエネルギー転送量は無制限
  • PU供給者は、前年5月15日までに来季供給先チーム名をFIAに申告

燃料流量規定は年々増えており、2019シーズンに105kgから110kgへと増加された。

製造・素材に関するルール

  • 内燃機関は1.6リットル、回転数は15,000rpmまでに制限
  • 1気筒当たり2つの吸気口と2つの排気バルブ、1つのターボチャージャーを備える事
  • 各気筒は90度に配置すること
  • 排気は、タービン用の単一排気管と1つか2つのウェストゲート用排気管を備える事
  • エンジンとMGU-K以外の動力装置はNG
  • パワーユニットの全体重量は最低145kgであること
  • クランクケースとシリンダーブロックは鍛造アルミニウム合金製、複合材料の使用は禁止
  • MGU-Hは圧力充填システムの排気タービンに機械的に接続されていること
  • MGU-Kはパワートレインに機械的に連結されていること

手短に分かりやすく2019年のF1レギュレーションを知りたい方は「主要変更点のまとめ」を、より詳しくルールの全体像を知りたい方は「完全網羅版」を合わせて参照されたい。