【汽車隨記】為什么F1的1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)有1000匹馬力

第一章·新混合動(dòng)力時(shí)代
發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的真正心臟。我們知道,F(xiàn)1賽車是賽道上最快的車輛。與此同時(shí),F(xiàn)1車也處于汽車工業(yè)技術(shù)的頂端。這一點(diǎn)也體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上。畢竟是1.6升的發(fā)動(dòng)機(jī),盡管這可能比街上跑的很多普通汽車都要小,但f1的1.6升發(fā)動(dòng)機(jī)正常情況下可以輸出1000馬力左右。

自從F1進(jìn)入混合時(shí)代以來,王者正在改變同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也有了不同的形態(tài)。內(nèi)燃機(jī)仍然是主要的動(dòng)力來源,但這種1.6升90度V6、80mm缸徑和53mm行程的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)可以支持約84%的馬力。因此,剩下的動(dòng)力來自兩個(gè)電動(dòng)機(jī),一個(gè)叫做MGU-K,另一個(gè)叫做MGU-H。MGU-K由電池供電,向曲軸添加動(dòng)力,而MGU-H則管理渦輪增壓器,因此MGU-H更像是引擎的“管理者”,或者我們可以稱之為電動(dòng)渦輪,而剩余的馬力來自MGU-K,可以為引擎增加約160馬力。

第二章·新舊對(duì)比
相比之下,除了2010年代的這幾年(2014年~現(xiàn)在),1980年代由于國際汽聯(lián)的規(guī)則變得更加自由。因此,它孕育了許多性能怪獸。最具標(biāo)志性的例子可能是“手榴彈”,這是由寶馬制造的F1引擎。例如寶馬1986年版的M12發(fā)動(dòng)機(jī),它是一款1.5升的直列四缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。事實(shí)上,這是一款小引擎,畢竟它只有1.5升的排量。在很久以前,當(dāng)引擎技術(shù)還不像現(xiàn)在這樣先進(jìn)的時(shí)候,我們可以發(fā)現(xiàn)許多工程師使用V12甚至V16飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)作為賽車發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候,提高排量并增加氣缸大概就是大幅提高馬力最直接的方法。但現(xiàn)在由于規(guī)則,工程師不能自由地增加排量。因此,每個(gè)人都開始關(guān)注轉(zhuǎn)速。像寶馬M12發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,雖然它只是一款1.5升的發(fā)動(dòng)機(jī),但轉(zhuǎn)速達(dá)到了11,000轉(zhuǎn)/分,但僅僅一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是不夠的,所以還要加上渦輪,它可以在發(fā)動(dòng)機(jī)上輸出約5.5bar的增壓壓力,從而使該發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率達(dá)到1,400馬力。然而,這是排位賽中最極端的情況。因?yàn)樵谂盼毁愔?,最重要的是最快一圈,所以車?duì)會(huì)使用最極端的設(shè)置,以確保他們能夠取得最好的成績(jī),而不是確??煽啃?。而“代價(jià)”就是引擎在一圈瘋狂的行駛后就會(huì)損壞,在正賽日當(dāng)天需要更換新發(fā)動(dòng)機(jī)。所以,我猜這也就是為什么會(huì)被稱作“手榴彈”。因此,在那個(gè)時(shí)候,所有車隊(duì)的財(cái)務(wù)壓力都非常大。通常在正賽期間限制增壓以確保可靠性,動(dòng)力將下降到大約800到1000匹馬力。但是現(xiàn)如今國際汽車聯(lián)合會(huì)規(guī)定每輛車只能使用3臺(tái)免費(fèi)引擎。如果有人必須使用額外的引擎,他們將接受一些懲罰。

第三章·結(jié)語
但說實(shí)話,盡管F1賽車是最快的賽道機(jī)器,但從技術(shù)上講它不是最快的賽車。由于嚴(yán)格的規(guī)則,聰明的工程師必須在規(guī)則下制造動(dòng)力單元,旨在讓那些小車隊(duì)擁有更多的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)。所以F1賽車能跑多快,工程師能壓榨出多少馬力?或許我們永遠(yuǎn)不會(huì)知道。
