2026年に導入されるF1の新レギュレーションは、マシンの見た目だけでなく、その心臓部であるパワーユニットを根本から変える。
ハイブリッドシステムの大幅な強化、燃料使用量の削減、ERS-Hの廃止――。
本稿では、新時代のF1を形作るパワーユニットの技術的変更点を、ハイブリッド、内燃エンジン、パッケージングの観点から詳しく見ていく。
2026年レギュレーションがもたらすパワーユニットの基本思想
これまでに公開されてきた各チームのマシンを見ると、2026年の新レギュレーションによって、見た目が大きく異なるクルマが生まれていることが分かる。しかし、カーボンボディワークの下に隠れているのは、まったく新しいパワーユニットだ。
いくつかの要素は継続されているものの、削除された部分や小さな変更が、設計や運用に極めて大きな影響を与えている。
最高出力は引き続き1000馬力超となる。これまでも長年「1000馬力超」と言われてきたが、実際にはそれよりかなり高い数値になる可能性が高い。
電動化が主役へ――50％：50％の出力配分
今回の最大の変更点は、ハイブリッドシステムの出力拡大と、内燃エンジンの燃料使用量の縮小だ。単純化して言えば、電動と内燃で50％：50％の分担になる。
とはいえ、電動側は469馬力にキャップされているため、実際には依然として燃料由来の馬力の方が大きく、エンジン側でどこまで開発できるかが重要になる。
ERS-H廃止の光と影――音量増加とターボラグの課題
まずハイブリッドシステムから見ていく。これはこれまで以上に内燃エンジン（ICE）へ影響を与える要素であり、電動側の役割と規模に大きな変化がある。
エアロが「過去への回帰」をしているのと同様に、新しいセットアップは2009年に導入された初期のKERSシステムに近い考え方だ。
まず、ERS-H（ヒート）が廃止される。これはターボチャージャーに接続されていたモーター・ジェネレーター・ユニット（MGU）だ。
この変更のプラス面は、MGU-Hによる排気音の平滑化効果がなくなることだ。これにより排気音がより大きくなり、ファンにとっては大きなボーナスとなる。
さらに、この変更に伴ってエンジンマネジメントやハイブリッド制御でターボを管理する必要があり、オーバーラン時のポップ音や爆発音が増える可能性もある。
一方でマイナス面としては、ストレートでエンジンの廃熱エネルギーを回収する能力が低下すること、そしてMGU-Hのモーター機能によってターボを回し続け、ターボラグを抑えることができなくなる点が挙げられる。
ERS-K大幅強化がもたらす加速性能と戦略性
ERS-K側、つまりエンジンに直接ギヤで接続されるMGUについては大幅にスケールアップされる。出力は120kW（160馬力）から350kW（469馬力）へと引き上げられ、このジャンプによってハイブリッドがクルマを駆動する能力は300馬力以上増加する。
重要なのは最高出力だけではない。トルクも大幅に増え、コーナー脱出でクルマを強く引っ張る助けとなる。この変更に伴う課題は、新しいERS-Kのポテンシャルを最大限に引き出すため、1周あたりで十分なエネルギーを回収できるかどうかだ。
エネルギーマネジメントが勝敗を分ける時代へ
そのポテンシャルは、1周あたりに使用できるエネルギー量に関するレギュレーション変更によってさらに高まっている。最大4MJのデプロイを行うことができ、これはフルERS-Kパワーで約11.5秒に相当する。
従来のレギュレーションと異なり、この4MJデプロイは1周につき1回に制限されない。バッテリーが供給できる限り、1周の中で何度でも使用できる。したがって、再び回生側が極めて重要になる。
2009年と同様に、これは非常にシンプルなKERSセットアップだ。減速時にはMGUが「リチャージ」モードに入り、事実上リアアクスルを制動する。
今後、多くの状況でリアブレーキはほぼ不要になる。サーキットによっては、リア側の制動だけで最適なラップに必要なエネルギー回収をまかなえる場合もある。
一方で、サーキットによっては必要な総エネルギー量に対して制動が足りない場合もあり、あるいは特定のセクターだけ不足することもある。こうした点はチームのシミュレーションに組み込まれ、最適な充電戦略を導き出す必要がある。
エネルギー回収は回生ブレーキだけに依存しない。一定の条件下では、パートスロットル時にもエネルギー回収が可能だ。スロットルを踏んでいるが全開ではない状況で、エンジンが要求以上のトルクを発生させ、その分をERS-Kが吸収する。
ドライバーが求めるトルクはそのまま満たされる一方で、バッテリーは充電される。もちろんこれは通常より多くの燃料を消費するため、レースで長時間使うのは現実的ではない。しかし、予選や戦略的な使用においては大きな価値がある。
レギュレーションでは、1周あたり最大9MJの回生が許可されている。つまり、繰り返し使用する前提では、ハイブリッドのフル出力を25秒間使用できる計算になる。予選やレースでの戦略的使用では、前の周でバッテリーを9MJまで充電し、そのデプロイ中に同じ周でさらに9MJを回収することも可能だ。
ただし、それはバッテリーがその容量を持っている場合に限られるし、コースの一部で9MJを回収できる能力も必要になる。F1サーキットにおける全開率は48％から84％まで幅があるため、チームはエネルギー使用を慎重に検討しなければならない。
ストレートでの選択――11.5秒の使い方
もう一つの要素は、4MJデプロイ1回あたりの11.5秒という制限だ。最長のストレートとその前の全開区間はバクーで、ブレーキングゾーンまで約15秒の全開走行がある。
チームは11.5秒の時点でリフト＆コーストを選ぶのか、それとも4MJを分割して使い、ストレート全体をカバーするのか。
この全開区間ではストレート用のアクティブエアロモードが使われるため、必要なパワーは低下する点も忘れてはならない。
おそらく全チームが何百万通りものシナリオをシミュレーションし、どの戦略が必要なエネルギー回収とデプロイをもたらすかを検討しているはずだ。
その結果、チームごとに異なる考え方が生まれ、同じラップでもドライバーが選べる選択肢は異なる。これは非常に興味深い戦略バトルを生み出すだろう。
ファンがこれらの異なるシナリオをどう理解し、追体験できるかは、このレギュレーションとテレビ中継の成功を左右する重要な要素になる。
メカニクスとパッケージングの大転換
機械的・パッケージングの面では、ハイブリッドシステムにいくつかの重要な変更が加えられている。
従来通り、バッテリー（ES）と制御［パワー］エレクトロニクス（CE）はサバイバルセル内に配置されなければならないが、今後はMGU-Kもそこに収める必要がある。これは重大事故の際に、高電圧電源をマーシャルやファンから遠ざけるためだ。
エンジンが回っていれば、MGU-Kのケーブルが通電したままである可能性があることを思い出してほしい。電動ユニットはエンジン前方に取り付けつつサバイバルセル内に配置することもできるし、バッテリーやエレクトロニクスと一体化し、シャフトを介してエンジンと接続することもできる。
MGU-Kは大型化するため、ユニットとケーブルの最低重量は7kgから16kgへと増加する。さらに、エンジンとのギヤ接続部には別途4kgが割り当てられている。興味深い点として、MGU-Kの性能は現在のフォーミュラEとほぼ同等になっている。
バッテリー大型化と冷却システムへの影響
バッテリーも同様に大型化され、最低重量が設定される。これは、メーカーが重量削減開発に過度に集中するのを防ぐためで、チームと同様に予算制限がある中での措置だ。
これらの電装ユニットには冷却が必要となる。バッテリーはオイル、制御エレクトロニクスとMGUは主に水冷だ。
サイズが拡大することで、ラジエーターも大型化することが予想される。これらは低温ラジエーター（LTR）で、流体温度は約50℃と、内燃エンジンの120℃超とは異なる。これはサイドポッドやセンターラインの冷却レイアウトに影響を与える。
内燃エンジンに課される“効率革命”
ハイブリッドシステムが注目を集める一方で、内燃エンジン（ICE）には非常に大きな課題が課されており、効率面で劇的な進化が求められている。FIAの狙いは、ICE側で燃焼に焦点を当てることにあり、そのため下部構造の設計には多くの制限が設けられている。
1.6リッター90度V6は維持され、基本アーキテクチャは変わらない。エンジンが収まる体積、取り付けポイント、クランクシャフト中心線も同じだ。これらの寸法は、小さなV6に対して明らかにオーバースケールだ。
エンジンが収まる空間は、実際には10cmほど低く、短くすることもできる。しかし、これらの寸法は2013年の大型V8エンジンを基準に選ばれたまま維持されている。
燃料・流量規制の大幅変更と軽量化効果
変更点としては、スプリットターボが禁止され、可変長インレットが廃止され、持続可能な合成燃料へ移行することだ。
燃料そのものだけでなく、燃料流量とレース中の燃料搭載量も変更される。瞬間燃料流量は、従来のkg/hではなくエネルギーベースで規定され、MJ/hで管理される。
これは100kg/hから約70kg/h（3000MJ/h）への削減に相当する。さらに、レース全体の燃料搭載量も110kgから70kg台へと減少する。これは消費量を3分の1以上削減するもので、2014年の同様の削減と合わせても、メディアやファンからはほとんど注目されてこなかった。
この削減により、レーススタート時のマシン重量は40kg軽くなる（マシン自体の30kg軽量化とは別）。これはスタート直後のバトルや、序盤のタイヤマネジメント軽減に有利だ。加えて、最大燃料圧は500barから350barへ引き下げられる。
圧縮比16:1が示す燃焼技術の最前線
これらの変更と並行して、圧縮比にも新たな制限が設けられる。圧縮比とは、シリンダー内の容積が上死点でどれだけ圧縮されるかを示すものだ。
規定値は16:1で、ターボエンジンとしては高い数値と考えられる。しかし、プレチャンバー／圧縮着火型の燃焼技術は高圧下でさらに効率が向上するため、チームは可能な限り高い圧縮比を狙う。
レギュレーションでは常温での幾何学的圧縮比が規定されている。もちろんエンジンは低温では動作せず、金属は温度で膨張するため、実際の作動温度では圧縮比がさらに高くなる可能性がある。
これは通常の設計として認められているが、噂では一部のチームがはるかに高い比率で走らせられるという。この方法はまだ明らかになっていないが、事実だとされている。
熱膨張が一つの仮説だが、通常の製造技術では十分な膨張を生むとは考えにくい。エンジンケースはアルミ、ピストンは鋼またはアルミ、コンロッドはチタン、クランクは鋼だ。
つまり、材料の変更、製造技術、あるいは別の機械的工夫があるはずだが、現時点では方法も、許可されるかどうかも不明だ。
ただし、エネルギーマネジメントの差が非常に大きい年であることを考えると、この変更による潜在的な利得はライバルによって誇張されている可能性もある。この話題は今後もシーズンを通して続いていくだろう。
MGU-Hなき時代のターボラグ対策
ERS-Hが廃止され、燃料搭載量が極端に少なくなる中で、エンジン開発者はターボラグを抑えるためにターボを回し続けるという課題に直面している。MGU-Hはターボを10万rpm以上に維持していた。
従来型のアンチラグ手法はいくつもあるが、多くは排気内で燃料を燃やし、テールパイプから炎を出してターボを回すものだ。
燃料搭載量を考えると、レースでは魅力的ではないが、予選では使われる可能性がある。スロットルオフ時にバタフライを開いたままにするコールドブローは、より効率的な方法だし、ターボのコンプレッサーやタービンを小型化するのも一案だ。
従来はMGU-Hが廃熱エネルギーを回収できたため、ターボは必要以上に大きかった。
他にもアンチラグ手法はあるだろうが、巨大な電動モーターがクルマを押し出すことを思い出すべきだ。低回転域のトルクが非常に大きいため、ターボの立ち上がりはそれほど重要ではなく、低回転ではERSが補い、ターボは高回転域での出力供給に専念できる。
パワーユニットのレイアウトはどこまで変わるのか
ハイブリッドと内燃エンジンの両方が変わることで、エンジン外観やパッケージングにはどのような変化があるのか。パワーユニットはよりコンパクトになる。特にエンジン上部の吸気プレナムが小型化される。メルセデスとホンダにとっては、従来のスプリットターボから近接配置の通常ターボへ切り替わる点が大きな変化だ。フェラーリはスプリットターボを採用していなかったが、これは他の変更に比べれば小さな違いに過ぎない。
今年はレッドブルとアウディ・パワートレインズも含め、すべてのメーカーがターボをエンジン後方、ギヤボックスケースのベルハウジング内に配置する可能性が高い。
一次排気からターボ、そこからインタークーラーへの吸気配管の取り回しは、メーカーごとに細部が異なるだろう。
インタークーラー小型化と3Dプリント技術
2022年以降、チームは3Dプリント金属製インタークーラーを使用できる。これはマイクロチューブ式より小型で、2025年までレッドブル系チームが使っていた空冷式よりはるかに小さい。
例を挙げると、空冷式はサイドポッド全体を占めるが、水冷マイクロチューブ式は工場用の青いペーパータオル1本分ほど、3Dプリント版はトイレットペーパー1本分ほどの大きさだ。
MGU-Hと可変インレットがなくなったことで、エンジンVバンク内にスペースが生まれ、インタークーラーをインレットの間に配置できる。これにより非常にコンパクトなレイアウトが可能になる。
もちろん、水冷式の3Dプリント／マイクロチューブクーラーには専用の水ラジエーターが必要だが、これは小型の低温ユニットで、他のLTRとともにエンジン上部に容易に配置できる。
エンジンマウントに見る細部の最適化競争
もう一つの細かい点はエンジンマウントだ。2014年のレギュレーションでは、シャシーとエンジン、エンジンとギヤボックスを接続するために、前後それぞれ6本のM12ボルトが要求されていた。
これは明らかに過剰で、チームはリア側を4本のM12ボルトに減らすよう要望した。近年ではフロント側でも同様の動きがあり、レッドブルはモノコックとフロント外側マウントを削り落とし、ラジエーターから冷却出口への気流を増やしている。
新しいレッドブル・パワートレインズのチームは、規則を満たすために名目上のマウントを残しつつ、フロントも実質的には4本のボルトだけで強度を確保しているようだ。
