フォーミュラE F1エコなモータースポーツはここまでキタ

最近はモータースポーツ界にもエコロジーの波が押し寄せて、今までのように大排気量ハイパワーエンジンでガソリンをジャブジャブ使うこともはばかれる雰囲気になってきました。

4輪モータースポーツの頂点に君臨するF1も例外ではなく、2014年以降はバッテリーと排熱回収による非常に燃料効率の良いパワーユニットを使用しています。

また2014年からは内燃エンジンを使わずに、バッテリーのみで駆動するフォーミュラEが幕開けしました。

 

F1のパワーユニットってどんな仕組みなのか

フォーミュラe-2

一般用のハイブリッド車にもF1と同じ技術が…

F1は2014年に大きな曲がり角を迎えることになりました。今までの2.4リッターエンジンから一気に1.6リッターまで排気量が抑えられることになったのです。

1.6リッターといえば、市販車でもコンパクトカーのカテゴリーに分類されるほどの小排気量で、F1の派手なイメージからすると意外に感じられる方も多いのではないでしょうか。

この小排気量エンジンのパワー不足を補うために、MGU-KとMGU-Hという運動エネルギー回生システムが搭載されています。

MGUとは「モータージェネレーターユニット」の略語で、力を発生させるユニットというような意味合いを持ちます。

MGU-KのKは「kinetic」という単語から来ており、運動を表しています。

MGU-Kは、市販車のハイブリッドシステムと原理は同じで、加速時にはバッテリーの電力でモータを回して前進する力をアシストします。

逆に減速時にはモーターが発電機となり、発生した電力をバッテリーに充電します。

モーターを動かす際の抵抗を減速に利用することで、いままでブレーキユニットで摩擦熱として捨てられていたエネルギーの一部を回収することができるようになったのです。

 

MGU-HのHは「heat」の頭文字で、熱を表しています。内燃エンジンはガソリンを高温で爆発させているために、大量の熱エネルギーがエキゾーストとして放出されてしまっています。

ここで言う熱エネルギーとは、熱そのものを指しているのではなく、エンジンの爆発エネルギーのことです。

熱からエネルギーを回生するイメージが湧きにくいと思いますが、じつは排気ガスでタービンを回して発電しているという、割と単純な仕組みになっています。

もちろんタービンを回すということはエンジンパワーをスポイルする面もありますので、エネルギー回生と、利用のバランスを絶妙に統合するシステムがなければ、パワーユニット全体として実力を発揮することができません。

2014年の初年度は、この複雑なシステムをどのパワーユニットサプライヤーも上手に機能させることが出来ずに、相当苦戦していました。

このあたりのノウハウは一朝一夕で手に入るものではなく、2015年に遅れて参加したホンダが大苦戦する原因ともなりました。

ホンダのMGU-Hは、エンジンのV型気筒の中に収めるために小型化され、そのため十分な発電量を確保できずに、バッテリー切れを起してしまっていたのです。

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2016年新加入のハースは、実績のあるパワーユニットを用いて順調な滑り出し…

現在のレギュレーションでは、燃料タンクが小さくなり、またピットイン時の給油も認められていなません。

今までのようなぺーすでガソリンを消費していると、長いレースを走り切ることが出来ずに、ガス欠でコース上に止まってしまうことになるでしょう。

限られたガソリンを効率的に使う必要があるということで、現在のF1は燃費に気を使わなければならないのです。

そのため、ガソリンをセーブするために、ドライバーはレースを通じて全力でプッシュすることができずに、エコ走行に徹しなければならない時間が少なからず存在するのです。

そのため、少しでも燃料効率を良くして、全開走行の時間をできるだけ長くすることも非常に重要になってくるわけです。

ドライバーが常時100%の力量が発揮できないことは、F1の魅力を損ねることにもつながってしまうので、このあたりは常に議論の対象ともなっています。

 

フォーミュラEのマシンは、現状ではF3レベル

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ダウンフォースよりも空気抵抗の少なさにこだわったボディー形状

バッテリーの電力でモーターを駆動するフォーミュラEのマシンの実力は、まだまだF1には遠く及ばず、F3と同等レベルにあります。

タイヤ幅も細く、空気抵抗を少しでも少なくするために、4つのタイヤの全てに風よけが取り付けられているのも特徴的です。

現状のバッテリーシステムだと、どうしても長いレースを走り切る電力量を確保するのが難しいこともあり、ダウンフォースよりも、空気抵抗を少なくして、バッテリーへの負担を軽減するほうが優先されているのです。

実際のレースでもリアウイングが半壊しているにも関わらず、テールトゥノーズのバトルを続けている場面がありました。

F1でウィングを破損するとレース続行は事実上不可能であるのに比べるとダウンフォース量はそこまで重要でないことがうかがえます(最終的にはリタイヤになってしまいましたが)

技術的には、今後加速度的に開発が進んでいくと思われ、近い将来F1に勝るとも劣らないものになると予想する専門家もいます。

 

レースは市街地コース

フォーミュラEは、エンジンの爆音がなく、また排気ガスの発生もないため、その美点を最大限生かして、全戦市街地コースで行われます。

市街地コースはエスケープゾーンのほとんどない、モナコのようにウォールが迫るタイトさで、独特の緊張感があります。

F1とは違いマシンの実力が拮抗しているため、差が付きにくく、常に競り合いのレースとなるのも大きな特徴です。

常にサイドバイサイドの抜きつ抜かれつのバトルがレース中あちらこちらで見られます。

限界が低めなのもあるのか、タイヤが接触するような熱いバトルが行われます。

 

ピットではタイヤ交換ならぬマシン交換

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タイヤどころかマシンを丸ごと交換!

フォーミュラEはバッテリーで走行するため、昔のF1マシンのように給油することができません。(現在はF1は給油禁止)

現状のバッテリーだと、レースを走り切る電力量を確保できていないので、別バッテリーを用意する必要があります。

充電なんてしているひまはありませんし、バッテリーの乗せ換えなどしていると、ピットストップが長すぎてレースになりません。

そのため、なんと2台目のマシンを用意していて、ドライバーがそちらに乗り換えるシステムを採用しています。

レース中にもバッテリー残量がリアルタイムで視聴者も分かるようになっていて、なかなか興味深いです。

 

エンジン音がないのはかなり好みが分かれそう

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F1もエンジン音の迫力を取り戻すためラッパ型のマフラーを試したりしていますが…

当然フォーミュラEには内燃エンジンが無いために、派手なエンジン音のかわりに、高周波数のモーター音が響きます。

キュルキュルキュルという音は、まさにラジコンカーと同じ雰囲気で、慣れるまでは相当な違和感を感じると思います。

それでも、1レースを通じて見ているとあっという間に慣れてしまい、白熱したレースの方に釘付けになってしまいます。

 

フォーミュラEはF1に並ぶビッグイベントに育つのか

2014年に産声をあげたフォーミュラEは、まだまだ黎明期の発展途上にあって、1世紀近い歴史を誇るF1には敵いません。

マシンの性能もさることながら、F1をドロップアウトしたドライバーたちが主役を張っているレベルに留まるのも、致し方のないところかもしれません。

しかしながら、世の中の車もエコカーが主流となり、近い将来、電気自動車や水素自動車のような車に取って代わられる未来を想像すると、フォーミュラEが主役となる日も、案外とそう、遠くないのかもと思います。

F1もパワーユニットの導入でなんとか生き残りを図っていますが、少々迷走気味で人気が低迷していることもあり、先行きは不透明です。

もちろんF1の内燃エンジンが生み出すサウンドと迫力は、何物にも代えがたいものがありますが、時代の変化がF1にも大変革を迫っているのはいたしかたのないところでしょう。

どちらが優れているということではなく、どちらもこれからも形を変えながら発展していってもらいたいものですね。

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