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F1レーシングカーのエンジンが2300ccなのに時速300kmも出るのはなぜですか?

A 回答 (12件中1~10件)

市販車は10万キロの耐久性が求められるから


丈夫(重く)に造らなければならないが、
F-1は「レースを走り切り、ゴール出来れば良い。」ので先ずはパワー優先。
耐久性は、ゴールまでの走行距離350kmで十分ってことです。

ターボエンジンでブースト規制がなかった頃は、1500ccで1300馬力。
1週勝負、の予選では1500馬力を発していたようです。

エンジンの回転数が2倍になれば、最高速も2倍になる。
市販車の場合、毎分6000-7000回転だが、
F-1の場合18000回転くらいは回るし、パワーもあるので
300mもあれば300km/hまで加速出来る訳です。
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車自体が軽い。


馬力があるエンジンを積んでいるから。
また、1レースごとにエンジンをオーバーホール。
そして、よくトラブルを起こす。

市販では、そんなことは許されない。だからスピードが出る。
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排気量が同じでも、エンジン回転数が倍とすれば、同じ時間で燃やすガソリンの量が倍になりますね、当然馬力も倍になって当たり前、倍でなく手も違って当たり前。


軽ければ?、野球のボールと、砲丸、どちらは速い速度で投げられますか?。
ほかの条件も変えてそのように作っていっるからです。
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すごく単純な話をします。



加速も最高速も馬力できまるのですが、馬力というのは「トルクx回転数」です。なのでトルクと回転数を上げれば馬力があがります。
トルクというのは簡単に言えば1回の爆発で得られる力(x気筒数/2)です。爆発は激しい酸化であり、気筒内のガソリンと空気中の酸素が反応しているわけです。爆発の力を大きくしようとすると、ガソリンだけ多くしてもダメで、ガソリンの量と空気(酸素)の量を両方多くしないといけません。通常は排気量を上げればかなうのですが、レースだと排気量が決められているので(過給機の使用も決められてはいますが)、過給機を使って空気を”押し込んで”、多くのガソリンを燃焼させて1度のトルクを稼いでいます。市販車は1.5倍~2倍程度の空気を押し込んでいるのですが、F1だともっと高い値(3~5倍?)だったと思います。
また回転数も、エンジンは往復運動なので、なるべく短い距離を往復させたほうが回転数が上げられます。しかしあまりに短く燃焼するところが平べったい空間になると燃焼効率が落ちてしまいますから限界はあります。次に、重いものよりも軽いもののほうが往復運動させやすいので、なるべく軽くします。軽くすると薄っぺらくなって強度が弱くなるわけです。市販車で7000回転程度までなので、回転数だけでも2倍くらいの馬力を出せるという事になります。

F1でも2時間のレースの間に壊れなければ良いという考えで、ぎりぎりまで詰めています。市販車のように何日も壊れずに乗れるようなものではないのです。そのような無理を重ねて、その馬力を出しています。
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それが技術というものです。



市販車の2000ccで時速200キロ程度を当たり前と捉えてしまうと想像できないかもしれませんが
660ccの軽自動車でも時速200キロを軽く超える車だってあるんです。もちろん改造車ですけど。
それよりもっと軽いレーシングカーにもっと大きな排気量のエンジンを載せるんですから
時速300キロなんて簡単なものです。

ただ、市販車の時速200キロはある程度の長距離をトラブルなく走りきれる実用速度なのに対して
レーシングカーの最高速度は短時間ですから乗用車との単純な比較はできませんが
エンジンの潜在的なパワーは想像以上のものがあるんです。
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F1ではないですが、スズキの隼(バイク 1300cc) はリミッターカットその他 詳しく知りませんが、300km 出るそうで。

極限までチューンしたエンジンを搭載しているF1なら楽勝でしょう。
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フォーミュラ1のエンジンの変遷がここにまとめられています。


https://formula1-data.com/article/f1-engine-hist …

私が興味を持ち始めたのはジャッキー・スチュアートとかエマーソン・フィッティパルディの時代で、3000ccV8のフォード・コスワースDFVが多く使われていた時代です。フェラーリやマトラ、あるfロメオは12気筒エンジンでした。

最近の1のレギュレーションは安全性を竹めるためのエンジン排気量の縮小と空力やタイヤ性能の制限の歴史です。その中で、結局それでも300キロ出てしまうんですが。
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V6の1600ccでターボがついたエンジンにモーターなどを組み合わせたパワーユニット(PU)と呼ばれます。

つまりはハイブリッドエンジンの一種ということです。

現在、
イタリア:フェラーリ
フランス:ルノー
ドイツ:メルセデス
などがPUを作っています。

日本のメーカーではHONDAのみエンジンを作っています。
今後近いうちにドイツのポルシェもPUを製造するかもしれません。

これらの PUの馬力は非公開なのですが、850馬力程度あるらしいのですから、直線で300km/hを超えること難しいことではないはずです。

今年HONDAエンジンを積むマシンは、
①レッドブル
②トロロッソ
です。

■1レーシングカーのエンジンが2300ccなのに時速300kmも出るのはなぜですか?
>F1マシンはパワーがあるので、直線では300km/hを超えるのは昔から普通です。
タイヤも幅が広いし路面に吸い付くような構造です。
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他の回答者ののように色々な理由は有るのですが、


1Lでも400km/h以上出せてますよ。

車重、空力、etc で最高速度は決まりますが、
単純に直線道路での最高速度を求めるだけなら、
1L(1000cc)でもオーバースペックです。
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現在は1600㏄ですね。


 ただ単に、改造のレベルが高く馬力があるから、だけです。

※ターボのない自然吸気のエンジンだと、1000㏄当り200~250馬力程度が限界とされています。

※これにターボやスーパーチャージャーなどの過給器を付けると、2~5倍程度の馬力(1000㏄換算で1000馬力)が得られることが判っています。
 F1ではこの種のエンジンを搭載しているというだけですが、こういうエンジンは燃費や排ガスに含まれる毒ガス成分、エンジン本体の耐久性などをかなり犠牲にしなければならず、量産車では不可能です。(F1のエンジンは、大切に使っても数千km程度しか持ちません。1万kmに満たないところで、高圧の過給の為にエンジン全体が歪み、カム周りの摺動部品が摩耗し、材料に疲労が溜り破損し易くなります。)
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■参考資料:大寒に30プリウスにガソリン添加剤を入れてドライブするとどんな燃費なの?
https://matome.naver.jp/odai/2154846249954099501

2018年12月・2019年1月と2月、それぞれの月で外気温も寒いなあ~ と体感する日に
福岡市内から佐賀県伊万里市まで片道70km程ドライブしたところ、毎回30km/L くらい
は出ている感じで、ドライブは燃費は安定している感じはあります。

■参考資料:福岡トヨタのロングラン保証だけど、ホリデー車検スピード車検に出してみた
https://matome.naver.jp/odai/2154808234528610701

ハイブリッドカーは、車検が意外と想像する安い感じはありました。

例えば、プリウスですと、燃費が良いので乗っていると思われる人が圧倒的に多いみたいなので
すが、実際は燃費はそれ程魅力的ともいえない感じです。

例えば、これから暖かくなっていくと、エアコンを入れて冷房という感じでコンプレッサーで
空気を冷やす機会が増えます。小さなお子さま・細身の女性・高齢者などは冷えすぎるとか
あるので寒いと言うケースもあります。

ハイブリッドカーは、家庭用のインバーターエアコンと同じですので、最初にガツンとフルパワー
で動き、次第にパワーダウンしていくので、冷えすぎるということがない感じです。

ガソリン車の場合、エアコンは、コンプレッサーが作動するオンか、オフかという2種類ですので、
肌寒いなあ~ と思えば、信号機が赤で停車すると、アイドリングストップ機構がオンだと生ぬるい
風が出てきたりします。

ハイブリッドカーは、信号機が赤で停止していてもエアコンの風は変わらない感じ。

ガソリン車に乗って出かけると1時間も走る距離だとしんどい。そんな感じの車で出かけるのが
苦手な人でも、意外としんどくないと感じたりするという魅力もあるみたいで、静かというのも
魅力です。

スポーツカーを買い、デートでそれで行くと、一般的には彼女とかが、「着座位置が低すぎる」 と
いうことで乗り降りしにくいので、嫌がる。着座位置が低いと体感速度も上がり飛ばすと怖い。

一方プリウスとかは着座位置はかなり高めとなるので、乗り降りしやすい。高齢者とかには膝が
悪い人がいたりする。そんな人は着座位置が低い椅子とかには座れない感じがあります。

例えば、会社を定年になるとかで、そんな人が奥さんが弱くなったなあ~ と感じたりして、少し
でも良い感じの車を買うか~ とハイブリッドカーを買うような、思いやりの車みたいな感じです。

福岡の湯治で有名な薬湯の温泉みたいな施設に行くと、送り迎えの車はハイブリッドカーがズラ~
と並んでいる感じだったりします。

例えるならば、ハイブリッドカー=デートカーみたいなものでしょうか。

女性の視点でいえば、近所の人がハイブリッドカーに乗っているのを見れば、「あれはきっと
奥さんの為に買ったのね~」 みたいにイメージ的には好評価となる感じ。あまり「ガソリン代
節約しているな~」 とか思わないみたいです。

>ハイブリッドは燃費が良くて、聞こえも良いですよね(笑)

聞こえが良いというより、見た目が良いイメージという感じ。

男性が女性と初めてドライブに行くとか、そんなシュチュエーションでハイブリッドカーで
男性が来ると、「やった~」 みたいに思われ、逆にスポーツカーみたいなもので行くと
NGみたいな感じはあります。

パッと見た目、自己中心的な人は、あまりハイブリッドカーとかに乗らない感じで、家族の為
とか同乗者の為に乗っているような思いやり系に見えるので、イメージ的には良いみたいです。

ただ、片道2kmとかですと、プリウスでもエンジンのウォーミングアップでガソリンエンジン
かかるので、燃費は12km/L とか低めに出ると思うのと、走行距離が短すぎるので、ガソリン車
の方が良いとは思います。

ガソリン車でも片道5kmとかではドライブとかに比べ燃費は落ちますが、熱量がそこそこある
ので、そこは良いメリットとなります。

>購入時にプラス50万。これを取り返すには長く乗る必要と、走行距離が日常的に長い人に
>限るような気がします。

あまりそんなことを考えてハイブリッドカー買う人は少ないような気もします。

ガソリン車を買って、バッテリーがよくあがるとか、乗る頻度が少ない人が、「ハイブリッド
カーに換えてバッテリーあがりとは無縁となりました~」 なんて人もいらっしゃいます。

ガソリン車はエンジンスタート時に大電流をセルモーターが必要とするのですが、ハイブリッド
カーは、パワーボタン押してハイブリッドシステム起動するのに10Ⅴ程度あれば起動できる
みたいで、バッテリーあがりとは無縁という感じもあったりします。

ガソリン車の方が良いですよ。

私は2年前に福岡トヨタでTバリュー認定中古車で30プリウスを買ってしまいました。

1日片道5km走れば良い方という感じでしょうか。自動車は片道8km未満の走行では
シビアコンディションとかショートトリップと呼ばれ、どちらかといえば車にはよくない
感じとなり、燃費もドライブとかとは大きく違って低めとなります。

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