Turbo技術(shù)回歸 析2014年F1賽車動力系統(tǒng)

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】2014年注定是不平凡的一年，F(xiàn)1賽車將換用全新規(guī)格的動力系統(tǒng)。其中最引人注目的便是之前采用的2.4L V8自然進(jìn)氣發(fā)動機(jī)將全面更新為1.6L V6渦輪增壓發(fā)動機(jī)。這是F1賽車歷史上的又一次重大變革，也標(biāo)志著渦輪增壓技術(shù)重回F1賽場。本文將詳細(xì)解析一下2014年F1賽車的新發(fā)動機(jī)以及改進(jìn)的能量回收系統(tǒng)。

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● 2014年F1賽車動力系統(tǒng)主要變化

　　2014年，F(xiàn)1賽車上的整套動力系統(tǒng)較以往增加了約50kg的質(zhì)量。質(zhì)量的增加主要是ERS系統(tǒng)在2014年歸入動力系統(tǒng)中，且在動能回收單元（MGU-K）的基礎(chǔ)上增加了熱能回收單元（MGU-H）。

　　2014年將采用1.6L V6渦輪增壓發(fā)動機(jī)取代2.4L V8自然進(jìn)氣發(fā)動機(jī)。新款發(fā)動機(jī)的動力被限制在475Kw（通過限制燃油流速不得超過100kg/h），加上ERS系統(tǒng)（KERS系統(tǒng)進(jìn)化版，后面我們會詳細(xì)介紹）提供的120KW的功率補(bǔ)償，系統(tǒng)輸出總功率接近600Kw，與老款V8動力總成持平。扭矩輸出上，新款發(fā)動機(jī)當(dāng)目標(biāo)功率為475kW時，扭矩輸出可達(dá)375Nm左右，加上ERS系統(tǒng)的200Nm扭矩，峰值扭矩接近600Nm，幾乎比不帶KERS的老款動力總成翻了一番。

　　小排量V6發(fā)動機(jī)在F1賽車歷史上也曾被運(yùn)用過，那是將近30年前的事情了。那時候舒馬赫還沒晉身F1賽事。1986年，也是采用1.5L V6T發(fā)動機(jī)的最后一年。當(dāng)年的世界冠軍是法國人阿蘭·普羅斯特（Alain Prost）。這位被尊稱為“教授”的F1車手以總積分兩分的優(yōu)勢贏得了1986年F1賽事的總冠軍。

　　新款的V6發(fā)動機(jī)與過去的V8發(fā)動機(jī)相比缸徑更小、行程更長，同樣采用了90度夾角的設(shè)計(jì)。通過計(jì)算可知，新款的V6發(fā)動機(jī)的活塞平均速度是有所提高的。這導(dǎo)致活塞和氣缸將面臨更嚴(yán)酷的工作環(huán)境。

　　對于渦輪，F(xiàn)1技術(shù)規(guī)定只能使用一個渦輪，最高轉(zhuǎn)速不得超過125000轉(zhuǎn)；不得采用可變渦輪葉片技術(shù)VTG。對于渦輪遲滯，由于規(guī)則的限制不能通過采用大小雙渦輪的方法來解決，而需要另辟蹊徑。但對于單渦輪雙渦管技術(shù)，F(xiàn)1技術(shù)則是允許的。

　　ERS系統(tǒng)作為KERS系統(tǒng)的進(jìn)化版，增加了能夠回收熱能的電機(jī)。動能電機(jī)和熱能電機(jī)共同組成了ERS動能回收系統(tǒng)。和KERS（2009-2013年）相比，ERS系統(tǒng)的動能電機(jī)由60kW增加到120kW，新增的熱能電機(jī)能達(dá)到90kW的功率。

　　由于ERS系統(tǒng)的輸出功率倍增，儲能單元每圈的釋放時間由原來的6.6秒增加到33.3秒。相應(yīng)的能量存儲也提高到4MJ，為原來的十倍。