Cosworth GBA

Cosworth GBA [1]
Обзор
Производитель	Форд - Косворт
Дизайнер	Кит Дакворт Джефф Годдард
Производство	1986–1987
Макет
Конфигурация	120° V6
Смещение	1,5 л (1498 куб.см)
Диаметр цилиндра	77 мм (3,0 дюйма)
Ход поршня	53,6 мм (2,1 дюйма)
Клапанный механизм	24-клапанный, DOHC , четыре клапана на цилиндр
Сгорание
Турбокомпрессор	Гарретт
Топливная система	Непрямой последовательный впрыск топлива
Выход
Выходная мощность	900–1200  л.с. (671–895  кВт )
Выходной крутящий момент	примерно 470–630  фунт-фут (637–854  Н·м )
Хронология
Предшественник	Ford Cosworth DFV
Преемник	Ford Cosworth DFR

Ford Cosworth GBA — чрезвычайно мощный турбированный гоночный двигатель V6 , спроектированный и разработанный Cosworth в партнерстве с Ford для использования в Формуле -1 с 1986 по 1987 год . ^[2] Двигатель клиента использовался как Lola , так и Benetton . ^{[3] [4]} В регистрационных списках он значился под обозначениями Ford TEC или Ford TEC-Turbo . GBA был единственным турбированным двигателем Формулы-1, который был у Cosworth и Ford в так называемую турбоэру, и в то же время последней новой разработкой, которая использовалась до того, как турбодвигатели были запрещены в 1989 году. Cosworth GBA участвовал в соревнованиях в 1986 и 1987 годах. Доступный только для избранных команд Формулы-1, он не одержал победу в раунде чемпионата мира Формулы-1.

Внутри турбодвигатель имеет обозначение Cosworth GBA. Буквенная комбинация «GB» была призвана связать его с Cosworth GA, первым двигателем V6 Cosworth 1973 года, и обозначить, что новый двигатель был вторым агрегатом Cosworth с такой конфигурацией. Кроме этого, не было никакой связи между GA и GB. 3,4-литровый GA был основан на блоке Ford Essex и предназначался для использования в гонках на автомобилях класса «туринг» (Группа 2).

Для широкой публики Cosworth GBA продавался как Ford TEC, TEC-Turbo или TEC-F1; он также появлялся в списках участников гонок Формулы 1. Буквенное сочетание TEC означало Turbo Engine Cosworth.

Производитель двигателей Cosworth, основанный в 1958 году Кейтом Даквортом и Майком Костином , в партнерстве с Ford, представленный в чемпионате мира Формулы-1 с 1967 года с 3,0-литровым атмосферным двигателем DFV . DFV был свободно доступен для всех команд и доминировал в Формуле-1 в 1970-х годах. С 155 выигранными гонками чемпионата мира, 12 титулами водителей и 10 титулами конструкторов между победным дебютом DFV с Джимом Кларком и Lotus на Гран-при Нидерландов 1967 года и финальной победой DFY в Детройте в 1983 году , это самый успешный двигатель в истории Формулы-1. Ford и по сей день остается 3-м самым успешным производителем двигателей в истории Формулы-1 после Mercedes и Ferrari, несмотря на уход из спорта в 2004 году . Ни один другой производитель не смог разработать столь же конкурентоспособный атмосферный двигатель. Только с появлением турбодвигателей в 1977 году DFV постепенно отстали. С 1981 года турбодвигатели были настолько мощными и надежными, что они смогли регулярно побеждать, а немного позже и участвовать в чемпионате мира. Поэтому в начале 1980-х годов ведущие, а затем и средние команды перешли на турбодвигатели. С 1983 по 1988 год все чемпионаты мира среди водителей и конструкторов достались водителям и командам с турбодвигателями.

Cosworth отреагировал на зарождающуюся турбоволну выжидательной позицией. Кейт Дакворт считал, что двигатели с турбонаддувом в Формуле-1 не соответствуют правилам, и не имел дела с двигателями Формулы-1 с наддувом до 1982 года. В Cosworth была создана версия DFV с наддувом; однако этот двигатель под названием DFX с рабочим объемом 2,65 литра предназначался только для гоночной серии США ( CART ). В Формуле-1, с другой стороны, компания долгое время придерживалась концепции двигателя без наддува. DFV был в дальнейшем доработан до DFY, который снова победил в 1983 году ( Микеле Альборето для Tyrrell в Детройте). Он не смог предотвратить потерю важности концепции двигателя без наддува. К началу 1985 года только Minardi и Tyrrell имели двигатели DFV, которые теперь выдавали как минимум на 300 л. с. меньше, чем наименее мощные двигатели с турбонаддувом. А к концу сезона, когда двигатель DFY был полностью снят с производства, Minardi перешла на итальянский турбодвигатель Motori Moderni V6 к третьему этапу сезона, а Tyrrell с седьмого этапа использовала французские турбодвигатели Renault по крайней мере в одной из своих двух машин. К Гран-при Нидерландов 1985 года , спустя 18 лет после дебюта DFV, этот двигатель исчез из Формулы-1.

Чтобы подчеркнуть разницу в скорости между DFY и турбо, во время квалификации Гран-при Франции 1985 года на трассе Поль Рикар , на трассе Mistral Straight длиной 1,8 км (1,1 мили), швейцарский гонщик Марк Сурер разогнался до максимальной скорости, зафиксированной на тот момент автомобилем Формулы-1, когда он разогнал свой турбированный Brabham - BMW до 335 км/ч (208 миль/ч). Это по сравнению с самым медленным автомобилем в гонке, единственным атмосферным Tyrrell Ford-Cosworth DFY Стефана Беллофа , который смог разогнаться только до 277 км/ч (172 миль/ч).

Последний Гран-при DFY не запомнился самым победоносным двигателем в то время в Формуле-1. Его единственный участник, Tyrrell 012 британского гонщика Мартина Брандла , не смог пройти квалификацию на Гран-при Австрии 1985 года, который проводился на высокоскоростной трассе Österreichring , трассе, которая подчеркивала чистую мощность, и к этому моменту более мощные турбодвигатели BMW, Ferrari и Renault выдавали в квалификации более 1100 л. с. (820 кВт; 1115 л. с.), что более чем в два раза превышало мощность DFY в 530 л. с. (395 кВт; 537 л. с.). Лучшее время Брандла составило 11,827 секунды после поул-времени, установленного Аленом Простом на 900 л. с. (671 кВт; 912 л. с.) McLaren TAG - Porsche turbo.

Ford настаивал на разработке турбодвигателя для Формулы-1 с 1981 года. Из-за нерешительного отношения Дакворта Ford временно рассматривал возможность сотрудничества с немецкой компанией в этой области Racing team Zakspeed , которая имела опыт работы с турбированными двигателями более десяти лет. Когда Дакворт наконец согласился разработать турбодвигатель летом 1984 года, Ford решил продолжить работу с Cosworth. Разработка Cosworth Turbo началась осенью 1984 года, когда все ведущие команды имели двигатели с турбонаддувом. Процесс не был линейным. На первом этапе Cosworth спроектировал рядный четырехцилиндровый двигатель, полученный из Cosworth BDA и основанный на блоке двигателя от Ford Escort . В течение года возникли неразрешимые проблемы с нагрузочной способностью коленчатого вала . Поэтому Дакворт отказался от четырехцилиндрового проекта примерно через 4 месяца разработки, в ходе которой 5 различных двигателей BDA столкнулись с одинаковыми проблемами коленвала, когда двигатель был оснащен турбонаддувом. В сентябре 1984 года было принято решение о второй концепции, что означало полную переделку. Cosworth выбрал шестицилиндровый V-образный двигатель, который получил внутреннее обозначение GBA.

Разработкой GBA руководил главный конструктор гоночных двигателей Cosworth Джефф Годдард, а Дакворт помогал проектировать двигатель (Дакворту публично приписали разработку двигателя). Первые чертежи были сделаны в декабре 1984 года, а первый прототип был запущен на испытательном стенде 1 августа 1985 года. В феврале 1986 года состоялись первые тестовые заезды на испытательном полигоне Борхэм . Два месяца спустя двигатель дебютировал в гонке Формулы-1 на Гран-при Сан-Марино 1986 года с чемпионом мира по пилотированию 1980 года , австралийцем Аланом Джонсом за рулем. Джонс квалифицировался на 21-м месте, но не смог закончить гонку из-за перегрева, вызванного дырявым радиатором.

Двигатель использовался только в 1986 и 1987 годах . Всего было построено 25 блоков, о которых позаботилась Cosworth, в отличие от случая с DFV. В 1987 году Cosworth наняла около 100 человек только для GBA. Когда FIA ввела строгие правила для турбодвигателей на сезон 1988 года и, среди прочего, снизила допустимое давление наддува до 2,5 бар, Ford прекратила программу GBA: новые правила потребовали бы значительных изменений в двигателе, что, поскольку турбодвигатели были полностью запрещены с 1989 года, считалось неэкономичным. В будущем Cosworth снова сосредоточилась на двигателях без наддува: для предпочтительного клиента Benetton . DFZ был разработан для 1987 года и был доступен для небольших клиентских команд до конца 1988 года . Benetton имел исключительное право на использование модернизированного DFR в 1988 году, но этот двигатель стал повсеместным к 1989 году, поскольку DFZ больше не использовался. К середине 1989 года Benetton имел исключительное право на использование новых двигателей Ford-Cosworth V8 серии HB.

Cosworth GBA был компактным двигателем V6 длиной 450 мм и высотой 510 мм. Что касается количества цилиндров, Cosworth был основан на успешном двигателе TAG от Porsche. Однако при 120 градусах он больше соответствовал 120-градусному V6, который Ferrari использовала с 1981 года, а не 80-градусному TAG-Porsche или 90-градусному Honda и Renault, которые были разработаны так, чтобы быть особенно узкими с учетом профилированного днища. Поскольку гладкие днища стали обязательными с 1983 года, Cosworth больше не приходилось принимать во внимание такие аспекты. Блок двигателя и головки цилиндров были изготовлены из алюминиевого сплава. Головки цилиндров отличались от британского съемного Hart 415T. Рабочий объем составлял 1498 см³. Cosworth не раскрывал размеры диаметра и хода поршня. Внешние инженеры оценивают значения в 78 мм (диаметр) × 52,18 мм (ход поршня). Рабочие поверхности цилиндров были покрыты Nikasil . Каждый цилиндр имел два впускных и два выпускных клапана. Клапаны располагались под углом 40 градусов друг к другу. Для каждого ряда цилиндров имелось два верхних распределительных вала, впервые со времен двигателей Repco конца 1960-х годов приводимых в действие цепями. GBA имел два турбокомпрессора, разработанных Garrett , работающих в одну стадию. Система зажигания была поставлена ​​Magneti Marelli . Поршни были от Mahle . Электроника двигателя была разработкой Ford (EEC-IV) совместно с Motorola .

Первые двигатели имели степень сжатия 6,5:1. В течение сезона Cosworth постепенно увеличивал степень сжатия до 7,5:1 и в конечном итоге до 8,0:1. После старта с 700 л.с. для квалификации, двигатели увеличились до примерно 1000 л.с. к концу сезона 1986 года. Во второй половине сезона 1987 года это достижение было наконец достигнуто в гонке. Таким образом, производительность двигателей Cosworth была немного выше, чем у двигателей Honda. ^{[ необходима цитата ]}

В отличие от DFV, GBA не был общедоступным двигателем. Решение о том, каким командам разрешалось использовать турбонаддув TEC, принимал исключительно Ford. В период с 1986 по 1988 год Ford передал двигатель исключительно команде Haas (США) , базирующейся в Колнбруке недалеко от Хитроу на западе Лондона . Cosworth критически отнесся к решению, поскольку, хотя у Haas была солидная история в американских гонках CART (действительно, гонщиком CART команды Newman/Haas Racing был не кто иной, как чемпион мира Формулы-1 1978 года Марио Андретти ), ее дебют в Формуле-1 состоялся только в конце сезона 1985 года . По мнению Ford, перспектива финансовой поддержки от группы Beatrice (также спонсоров команды Haas CART) изначально говорила в пользу Haas, что в конечном итоге произошло лишь в очень ограниченной степени. Фактически, Haas использовал двигатель только в 1986 году. Поскольку Beatrice прекратила спонсорство в середине 1986 года, команда Формулы-1 просуществовала лишь до конца года.

В конце года основатель команды Карл Хаас продал компанию своей команды (FORCE - Formula One Race Car Engineering) и оборудование боссу Формулы-1 Берни Экклстоуну , который также был владельцем команды Brabham . Поскольку Brabham потеряла свои двигатели BMW после того, как компания вышла из Формулы-1 в конце 1986 года (разрешив Brabham использовать свои двигатели только в 1987 году, чтобы выполнить свой контракт), Экклстоун хотел использовать этот обходной путь, чтобы переслать двигатели GBA в Brabham для доступа в 1987 и 1988 годах. Однако Ford расторг контракт на двигатели с Haas, так что в конечном итоге ни Haas, ни Экклстоун не имели доступа к турбинам. Вместо этого Cosworth GBA перешел в команду Benetton в 1987 году, которая использовала его в двух автомобилях в том сезоне. В 1988 году TEC-F1 больше не использовался.

TEC дебютировал в Гран-при Сан-Марино 1986 года с командой Haas (США), которую в СМИ также называли Haas-Lola, Beatrice, Beatrice-Lola или FORCE-Lola. Haas принимает участие в Формуле-1 с 1985 года. Команда провела свой первый сезон с британскими турбодвигателями от Hart. Haas также начал второй сезон с двигателями Hart. Гонщиками были Алан Джонс и Патрик Тамбей . На третьей гонке сезона в Имоле Cosworth GBA был готов к использованию, но изначально у команды был только один доступный двигатель. У команды была только одна из новых машин THL2, за рулем которой сидел Джонс, а Тамбей должен был в последний раз выступить на старой машине THL1 с двигателем Hart. Хотя Джонс был старшим гонщиком в команде, не только будучи первым подписанным, но и выиграв 12 гонок и чемпионат мира по сравнению с всего лишь 2 победами Тамбея, француз чувствовал, что ему должны были дать первую гонку нового Ford V6, поскольку он провел большую часть предсезонных тестов с новым двигателем, в то время как Джонс большую часть тестов провел в Рио с гоночной командой и старым THL1. Это стало началом некоторой напряженности между гонщиками, и хотя никогда не было никакой открытой вражды, как это было у Айртона Сенны и Алена Проста в качестве товарищей по команде, на самом деле Джонс и Тамбе были товарищами по команде только по названию.

В Имоле новый THL2 с двигателем Ford явно уступал старому THL1, и команда наконец-то получила хорошую скорость от турбонаддува Hart в своей лебединой гонке. В квалификации Джонс был почти на три секунды медленнее Тамбея. В гонке Джонс сошел после 28 кругов из-за перегрева двигателя, вызванного камнем, пробившем дыру в одном из радиаторов автомобиля. Из Монако оба Haas Lolas стартовали с турбонаддувом Cosworth. В сезоне 1986 года THL2 страдал от недостатка мощности турбонаддува Ford, и Джонс, и Тамбей сетовали на то, что Ford и Cosworth постоянно отклоняли их просьбы построить специальные, более мощные квалификационные двигатели. Другой важной частью проблемы была надежность. Хотя не всегда причиной был двигатель или турбонаддув, Джонс сходил с дистанции десять раз из 14 гонок на этой машине, Тамбей так же часто из 13 гонок. Однако было также три финиша в очках: Джонс финишировал четвертым на Гран-при Австрии , его делу помогло пробуксовка сцепления, что означало меньшую пробуксовку колес, поэтому не нужно было останавливаться для замены шин, хотя он все равно отстал на 2 круга, а в последующей гонке в Италии , 1-летняя годовщина команды в Формуле-1, стартовавшая на Гран-при Италии 1985 года , он финишировал шестым. Тамбей занял пятое место в Австрии. На разминке перед Гран-при Канады Тамбей разбился из-за ошибки вождения. Он получил травмы ног, которые помешали ему участвовать в гонках в Монреале и неделю спустя в Детройте . В США Эдди Чивер вместо этого взял вторую машину у Haas (и оказался быстрее, как и Тамбей во время большинства квалификационных сессий, чем все более демотивированный Джонс, который позже признался, что на самом деле он когда-либо снова подписывал контракт на гонки F1 только из-за денег). В целом, Haas набрал шесть очков чемпионата в 1986 году и занял восьмое место в чемпионате конструкторов. Уже в начале лета 1986 года конец гоночной команды стал очевиден. Причиной этого стали, с одной стороны, спортивные результаты, которые не оправдали - нереалистично высоких - ожиданий, с другой стороны, экономические трудности команды, поскольку Beatrice прекратила спонсорство в середине сезона. Сезон 1987 года потребовал бы нового спонсора, которого Haas не смог найти. В октябре 1986 года Haas закрыл гоночную команду.

Во время квалификации Гран -при Италии на скоростной трассе Монца Алан Джонс утверждал, что у него был жаркий спор с конструктором двигателей Кейтом Даквортом о необходимости более мощных квалификационных двигателей. Джонс утверждал, что он мог указать на «блочные» задние крылья, используемые Benetton (BMW), Williams (Honda), Arrows (BMW) и Ferrari, однако самая медленная из них, Ferrari F1/86 Микеле Альборето , все еще была примерно на 20 км/ч (12 миль/ч) быстрее на прямой, чем Lolas, которые использовали минимальные настройки крыльев для скорости на прямых, при этом все еще имея некоторое сцепление в поворотах. С отсутствием скорости на прямой и только минимальной прижимной силой, самое близкое время, которое любой из водителей мог показать к победителю поул-позиции Benetton B186 с двигателем BMW Тео Фаби , было у Тамбея, который был на 3,73 секунды медленнее. Несмотря на это, Дакворт, Ford и Cosworth все еще отказывались двигаться вперед на квалификационных двигателях. Демотивация, которую Джонс чувствовал в 1986 году, на самом деле достигла апогея, когда он намеренно вылетел из Гран-при Португалии на 11-м круге на повороте, где находился моторхоум Haas. Рассудив, что он потратит время в гонке, Джонс намеренно вылетел там, где он это сделал, чтобы быстро переодеться, сесть на вертолет в аэропорт Лиссабона и вернуться в Лондон еще до окончания гонки. ^{[5] [6]}

Алан Джонс и Патрик Тамбей ушли из Формулы-1 после сезона 1986 года.

Британская гоночная команда Benetton Formula возникла из команды Toleman в 1986 году. Хотя Toleman использовал двигатели Hart в течение шести лет, в своем первом сезоне Benetton стартовал и одержал победу с клиентскими двигателями от BMW, которые обслуживал Mader. На сезон 1987 года Benetton получил исключительно двигатели Cosworth GBA. Аварийным автомобилем был Benetton B187 , разработанный Рори Бирном , — усовершенствование B186 с двигателем BMW предыдущего года. Пилотами на протяжении всего сезона были Тео Фаби и Тьерри Бутсен . По мнению Cosworth, Benetton был структурно лучше позиционирован, чем Haas, поэтому была возможна эффективная дальнейшая разработка турбодвигателя.

Бутсен и Фаби почти всегда квалифицировались для первых пяти рядов с Cosworth GBA. Лучшим результатом квалификации была третья стартовая позиция Бутсена в предпоследней гонке в Японии , а также несколько четвертых стартовых позиций. Бутсен финишировал девять раз, а Фаби семь раз. После многочисленных технических сбоев в начале сезона большинство гонщиков добрались до финиша во второй половине года. Бутсен финишировал девять раз, Фаби семь гонок с финишами. Benetton-Fords регулярно набирали очки. Оба гонщика один раз финишировали третьими (Фаби в Австрии , Бутсен после дисквалификации Айртона Сенны в Японии). Было также три четвертых и пять пятых мест. В конце года Benetton был пятым в чемпионате конструкторов с 28 очками. Под управлением Бутсена GBA лидировал в двух гонках Формулы-1 в 1987 году. Бельгийский гонщик недолго лидировал на открытии сезона Гран-при Бразилии на протяжении половины круга (хотя его не считали лидером круга, поскольку он ни разу не пересек линию старта/финиша), а позже он лидировал на протяжении 13 кругов Гран-при Мексики .

• Лола THL2
• Бенеттон B187

• Двигатель Renault EF-Type
• Двигатель Honda RA16
• Двигатель TAG-Porsche TTE PO1
• Двигатель Ferrari V6 F1 с турбонаддувом
• БМВ М12