كيف غيرت المحركات التيربو-الهجينة الفورمولا 1

Formula 1
الكاتب: Lütfi Mete Odabaşı
الإنشاء: 16 أكتوبر 2026

وحدة القوة في الفورمولا 1 اليوم هي مصنع طاقة متكامل من الداخل إلى الخارج: أكثر من نصف قوة الـ 1000 حصان تُستخلص من الوقود بكفاءة حرارية تتجاوز 50%.

شارك هذه الصفحة

منذ عام 2014، حلّت محركات V6 التيربو سعة 1,6 لتر محل... عفواً، محل محرك V8 التنفسي الطبيعي في سيارات F1، إلى جانب محركين-مولّدين كهربائيين. أي أن سيارة F1 اليوم ليست مجرد محرك؛ بل منظومة متكاملة تتألف من محرك احتراق داخلي وشاحن توربيني ونظامَي استعادة للطاقة وبطارية ليثيوم أيون تشكّل معاً وحدة قوة تعمل بكامل طاقتها. هذا النظام يولّد قوة تقارب 1.000 حصان بكفاءة لم تكن V8 القديمة حتى تحلم بها: الكفاءة الحرارية أعلى من 50%. إذن ماذا فعل هذا التحول بالضبط بسرعة F1 وصوتها واستراتيجية السباق؟ لنلقِ نظرة خطوة بخطوة.

أبرز النقاط

منذ عام 2014 تُستخدم في F1 محرك V6 سعة 1,6 لتر تيربو مع MGU-K وMGU-H.
في عام 2017 تجاوزت وحدة قوة لأول مرة كفاءة حرارية تبلغ 50%. تجاوزت.
تجمع MGU-K الطاقة أثناء الكبح، بينما تنتج MGU-H الكهرباء من حرارة العادم - ومع عام 2026 اختفت MGU-H في دفاتر التاريخ.
في عام 2026 ارتفعت قوة MGU-K من 120 كيلوواط إلى 350 كيلوواط ؛ وتُقسم القوة بنسبة تقارب 50/50.
أُلغي حدّ الدورات في 2026، لكن قاعدة تدفق الوقود تُبقي الدورات عملياً حول ~12.800 دورة/دقيقة تقريباً.

2014: لماذا انتقلت F1 من V8 التنفسي الطبيعي إلى التيربو-الهجين؟

في أواخر العقد الأول من الألفية، كانت محركات F1 أشبه بعروض موسيقية مذهلة: في 2007 كان حدّ الدورات 19.000 دورة/دقيقة، ثم خُفض إلى 18.000 في 2009. لكن عندما اختار الريادة اتجاه الكفاءة والتقنية، جاءت في 2014 معادلة مختلفة تماماً: محرك V6 سعة 1,6 لتر بحقن مباشر وتيربو وحيد ونظاما استعادة للطاقة. ومعها انخفض حدّ الدورات إلى 15.000 دورة/دقيقة.

كان التغيير الأبرز في الوقود: سيارات 2014 كانت تتنافس بوقود أقل بنسبة 35% مقارنة بالموسم السابق، وقُيّد تدفق الوقود عند 100 كغم في الساعة. فكّر في الأمر هكذا: عليك قطع المسافة نفسها، لكن ببنزين أقل بنحو الثلث. أصبحت المهمة الحقيقية هي إدارة المحرك بالذكاء لا بالقوة الخام. بدأ قادة الرياضة يسمّون هذا النظام "وحدة قوة" لا "محركاً" - لأن محرك الوقود والمحركات الكهربائية صارتا مكوّنين من نظام متكامل واحد.

MGU-K وMGU-H: ما وظيفة هذين النظامين؟

كلاهما "وحدة محرك-مولّد"، أي يعمل كمحرك كهربائي وكجenerator معاً. لكن مهمتيهما مختلفتان تماماً. دعني أشرح باختصار:

MGU-K (الحركية): متصل بعمود المرفق. عند الكبح يحوّل الطاقة الحركية للسيارة إلى كهرباء ويشحن البطارية، وعند التسارع يفعل العكس ويمنح قوة إضافية. وفق اللوائح كانت الحدود القصوى: 120 كيلوواط قوة، 50.000 دورة/دقيقة و 200 نيوتن.متر عزم دوران. ويمكن إرسال طاقة قصوى إلى البطارية قدرها 2 ميغاجول لكل لفة، ويمكن استخدام من البطارية في العودة كحد أقصى 4 ميغاجول .
MGU-H (الحرارية): كان يقف على المحور نفسه مع عمود الشاحن التوربيني وينتج الكهرباء من حرارة غازات العادم. قوته الخارقة الحقيقية كانت: قدرته على العمل بالاتجاه المعاكس لتدوير التوربو مسبقاً. أي أنك لم تكن مضطراً لانتظار "استيقاظ" التوربو عند الضغط على دواسة الوقود - فذلك التأخير الذي نسميه "تيربو لاغ" كان يكاد يختفي.

لم تكن قوة MGU-H منظّمة؛ لم يوجد عليها سوى 125.000 دورة/دقيقة حدا دوران يبلغ 150.000 دورة في الدقيقة تقريباً على عمود التيربو. هذا القدر من التقنية جلب معه بطبيعة الحال تكلفة وتعقيداً أكبر - سأعود إلى هذا الموضوع في قسم 2026.

من كفاءة 29% إلى 50%: ماذا تقول الأرقام؟

كانت محركات V8 التنفس الطبيعي القديمة تبلغ ذروة الكفاءة الحرارية عند ~29% فقط؛ أي أن ما يقارب ثلثي الطاقة التي تحرقها يضيع كحرارة. في عام 2017، أظهرت وحدة قوة لأول مرة على الدينامومتر كفاءة حرارية تتجاوز 50% . في عالم محركات الاحتراق الداخلي، هذا رقم يبدو وكأنه خيال علمي. أصبح من الحقائق المؤكدة الآن أن وحدات القوة الحديثة تعمل فوق هذا المستوى. وتُظهر قصة تطوير هوندا مدى تفصيل هذه المنافسة: في 2017 نقلوا الضاغط خارج بنك الـV مع تكبيره وحلوا مشكلة الضغط في الحلول المرتفعة مثل النمسا (750 م) والمكسيك (2.300 م)؛ وتغلبوا مع فريق التوربين الغازي على مشاكل المحامل وعمود الدوران، ومنذ جائزة فرنسا الكبرى 2019 زادوا نسبة ضغط الضاغط.

إدارة الطاقة: من لا يدير البطارية لا يمكن أن يفوز؟

Modern Formula 1'de zafer, düzlükte en hızlı giden değil, her virajda pilini en zeki şekilde kullanan sürücünün olur.

هنا أقل جوانب العصر الهجين حديثاً وأكثرها إحداثاً للفرق: لم تعد السباقات تُدار بمبدأ "اضغط الدواسة وأنتظم". إذا فرغت البطارية بقي المحرك العاري وحده، بينما لدى المنافسين دعم كهربائي. لذلك أصبحت إدارة الطاقة بالغة الأهمية مثل استراتيجية الوقود. ومع قواعد 2026 أصبح هذا الوضع أوضح: تُشحن البطارية الآن بأربع طرق مختلفة:

الكبح: يتحول MGU-K إلى وضع المولد ويجمع الطاقة بإبطاء المحور الخلفي.
التحميل الجزئي عند الدواسة الجزئية: توجيه فائض محرك الاحتراق الداخلي إلى البطارية أثناء الدواسة الجزئية.
رفع القدم والانزلاق: رفع القدم مبكراً قبل المنعطف لشحن البطارية - يُعرف بشعبيته المستحقة باسم "Li-Co".
القص الأقصى: توجيه قدرة تصل إلى 350 كيلوواط من محرك الاحتراق الداخلي إلى البطارية حتى عند الدواسة الكاملة. تباطؤ السيارة تلقائي، لكن الديناميكا الهوائية النشطة تبقى مفتوحة. مكلفة لكنها تستحق أحياناً.

جانب الاستخدام تغير أيضاً: في 2026 يمكنك تقسيم الطاقة القابلة للاستخدام، التي تصل إلى 4 ميغاجول لكل لفة، أي بنحو القوة الكاملة لـMGU-K لمدة 11,5 ثانية على أكثر من وضعية نشر واحدة. في السابق كانت هناك نافذة نشر واحدة فقط، هل تتذكر؟ حتى في جولات التأهيل تتغير قواعد البطارية من حلبة إلى أخرى: في مونزا حد الشحن 5 ميغاجول، وفي موناكو وسنغافورة والمجر 9 ميغاجول. أي أن البطارية تمتلئ في موناكو بسبب وفرة الكبح، بينما تمتلئ بصعوبة أكبر في أقسام مونزا الطويلة ذات الدواسة الكاملة.

الآن هناك طرفان في هذا الموضوع. يقول بعضهم إن الأداء يُظهر تقلبات كبيرة بحسب إدارة الطاقة أكثر من القدرة الفطرية. ويجيب الآخرون بحق بما يلي: اختيار موعد القوة الإضافية وموعد رفع القدم - اسم ذلك القيادة. برأيي كلاهما محق؛ الأفضل يفعل الاثنين في آن واحد.

لماذا أصبحت الفورمولا 1 أقل ضجيجاً؟

سأكون صريحًا معك: هذا أكثر نقاش عاطفي منذ 2014. صوت المحركات V8 التنفس الطبيعي المَشوّق تحول إلى نغمة أخفت لمحركات V6 التيربو سعة 1.6 لتر. المحركات الهجينة تعمل بسرعات دوران أقل، وضغط التيربو يلين طابع صوت العادم، مما يجعل التقاط الصوت بالميكروفونات أصعب أيضًا. في بداية موسم 2014 اشتعل النقاش حول "هل هي هادئة أكثر من اللازم؟" بجدية، وقال بعض السائقين إن الصوت يشبه حقبة التيربو في السبعينيات والثمانينيات.

المثير للاهتمام هو: بما أن اللوائح دفعت الجميع تقريبًا نحو الحلول التقنية نفسها، لم يعد هناك تقريبًا أي اختلاف في الصوت بين الفرق. الجميع يمضي بصوت V6 متشابه. بالطبع هناك من يحب ذلك - كُتبت أيضًا آراء تفضل صوت V6 الحالي على محركات V8. رأيي: فقدان الصوت حقيقي، لكن في المقابل حصلنا على كفاءة 50% وتقنية هجينة. دفعنا الثمن، وحصلنا على المنتج.

نظام المنافسة: من هيمنة مرسيدس إلى صعود ريد بُل

عصور المحركات ليست مجرد محطات تقنية، بل محطات استراتيجية أيضًا. في 2014 كان مرسيدس هو الفريق الذي حلّل الانتقال إلى التيربو-هجين على أفضل وجه، واستمرت نتائج ذلك لسنوات. عندما التقيت وحدة القوة الصحيحة بالشاسي الصحيح، نشأت هيمنة استمرت سنوات. أما في الفترة التالية، فقد كان ريد بُل هو الطرف الذي صعد إلى القمة بتطوره في جانب وحدة القوة.

في 2026 اختلط هذا النظام من جديد، وأصبح جبهة المصنّعين في أكثر حالاتها اكتظاظًا بالتاريخ. أودي انضمت إلى المجموعة كمصنّع جديد لوحدات القوة؛ فورد تعمل مع ريد بُل بشراكة؛ هوندا إلى جانب أستون مارتن، بينما يتسابق كاديلاك (GM) بمحركات فيراري. من الأسباب الرئيسية وراء ذلك إلغاء MGU-H: فتلك القطعة مكلفة ومعقدة جدًا، وكانت حاجز دخول ضخمًا أمام باب المصنّعين الجدد. وبإلغائها سقط الحاجز وجاء المصنّعون.

وحققت ريد بُل باورترينز في هذه الأثناء أولًا تاريخيًا: أصبحت أول فريق F1 يطور المحرك بنفسه كما يطور الشاسي. في موسم 2026، بينما كانت مرسيدس تتقدم في البطولتين بفارق كبير، حصلت حتى على إذن من الفيا لترقية المحرك. وفي معسكر مرسيدس، حتى بين من يعتقدون أنهم يتأخرون بنسبة 2-4% خلف ريد بُل-فورد في ترتيب وحدات القوة، هناك من يقول "المحرك الأقوى عندي" - سباق المحركات مستمر مع سباق الحلبة. توفر مرسيدس وريد بُل وحدات القوة لما مجموعه 6 فرق بينهما، أي أن هذا الثنائي الديلو يدور تحت الحلبة بأكملها.

2026: رحلت MGU-H وجاءت الكهرباء بقدرة 350 كيلوواط

قواعد 2026 تمثل إعادة ضبط كبيرة في بنية F1 للطاقة. دعونا نستعرض العناوين الرئيسية مجتمعة:

البند	2014-2025	2026
MGU-H	موجودة، بقوة غير منظمة	أُلغيت بالكامل
قوة MGU-K	120 كيلوواط / 200 نيوتن.متر	350 كيلوواط / 500 نيوتن.متر
توزيع القوة	~80% احتراق داخلي / 20% كهرباء	~50/50 (احتراق داخلي ~400 كيلوواط)
حد السرعات الدورانية	15,000 دورة/دقيقة	لا يوجد؛ حد الوقود يبقيها عمليًا عند ~12,800 دورة/دقيقة
الطاقة المستردة لكل لفة	4.5 ميجاجول	8.5 ميجاجول (7 ميجاجول في بعض الحلبات)
الوقود	حد تدفق 100 كغ/ساعة	حد تدفق طاقة 3,000 ميجاجول/ساعة، وقود مستدام إلزامي
أداة التجاوز	DRS	أُلغي DRS وجاء Overtake Mode

القاعدة الأكثر لفتا للانتباه هي انخفاض القدرة الكهربائية المرتبط بالسرعة: القدرة الكاملة البالغة 350 كيلوواط لا يمكن استخدامها إلا حتى سرعة 290 كم/س وعند 340 كم/س تنخفض إلى 100 كيلوواط، وتتلاشى تماما فوق 345 كم/س وعند الانطلاق أيضا لا يعمل نظام MGU-K إلا ابتداء من 50 كم/س أي أن الدعم الكهربائي يقل في المستقيمات الطويلة لحلقات مثل مونزا؛ وهذا يحدد مباشرة كيفية تغير النوبات والدفاعات وتخطيط الطاقة. وفي جانب الاستعادة أيضا تكون طبيعة الحلبة حاسمة: تختلف إمكانية الاستعادة اختلافا كبيرا بين الحلبات، والحلبات ذات مناطق الكبح الوافرة هي الأماكن التي تمتلئ فيها البطارية بسهولة أكبر.

وهناك أداة جديدة أيضا للتجاوز: Overtake Mode. يحصل السائق الذي يقترب من السيارة الأمامية على بعد ثانية واحدة تقريبا على طاقة كهربائية إضافية قدرها حوالي 0.5 ميجاجول - فكّر فيها كنسخة مطورة من DRS. وفي جانب الوقود ثورة أخرى: لم يعد مسموحا إلا باستخدام وقود متقدم الاستدامة مصنوع حصريا من مكونات مستدامة معتمدة. لقد أضافت F1 دورها كمختبر الوقود النظيف إلى جانب الكهربة.

الخلاصة: المحرك هو من يحدد هوية F1

خلال 12 عاما انتقلت F1 من محركات V8 التنفس الطبيعي التي تزأر مثل محركات الدراجات النارية إلى أنظمة هجينة تعمل بكفاءة 50% ويحدد فيها إدارة البطارية مصير السباق. نعم، خفت الصوت قليلا؛ لكن السرعة والكفاءة والعمق الاستراتيجي ازدادت بشكل كبير. أما قواعد 2026 فقد أعادت كتابة هذا التوازن: عاد المصنعون، وتساوت القوة الكهربائية مع قوة الوقود، وأصبحت التجاوزات تُكسب بالطاقة. ومن يعلم ربما في التغيير التنظيمي الكبير المقبل سيعود المحرك ملكا من جديد؟ أي حقبة تفضل أكثر - V8 الزائرة أم الهجينة الصامتة الذكية؟