Turbo技術回歸 析2014年F1賽車動力系統

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

體驗讀圖模式

● 2014年F1賽車動力系統主要變化

　　2014年，F1賽車上的整套動力系統較以往增加了約50kg的質量。質量的增加主要是ERS系統在2014年歸入動力系統中，且在動能回收單元（MGU-K）的基礎上增加了熱能回收單元（MGU-H）。

　　2014年將采用1.6L V6渦輪增壓發動機取代2.4L V8自然進氣發動機。新款發動機的動力被限制在475Kw（通過限制燃油流速不得超過100kg/h），加上ERS系統（KERS系統進化版，后面我們會詳細介紹）提供的120KW的功率補償，系統輸出總功率接近600Kw，與老款V8動力總成持平。扭矩輸出上，新款發動機當目標功率為475kW時，扭矩輸出可達375Nm左右，加上ERS系統的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發動機在F1賽車歷史上也曾被運用過，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發動機的最后一年。當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勢贏得了1986年F1賽事的總冠軍。

　　新款的V6發動機與過去的V8發動機相比缸徑更小、行程更長，同樣采用了90度夾角的設計。通過計算可知，新款的V6發動機的活塞平均速度是有所提高的。這導致活塞和氣缸將面臨更嚴酷的工作環境。

　　對于渦輪，F1技術規定只能使用一個渦輪，最高轉速不得超過125000轉；不得采用可變渦輪葉片技術VTG。對于渦輪遲滯，由于規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，F1技術則是允許的。

　　ERS系統作為KERS系統的進化版，增加了能夠回收熱能的電機。動能電機和熱能電機共同組成了ERS動能回收系統。和KERS（2009-2013年）相比，ERS系統的動能電機由60kW增加到120kW，新增的熱能電機能達到90kW的功率。

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