国内的赛车文化薄弱,国外却相反,以经济角度看来,无论法拉利也好、红牛车队也罢,在F1获得盈利也不容易,而奔驰有戴姆勒集团撑腰,压力稍为小的一点,但在汽车技术的角度看来,这项全球最顶尖的赛车运动,默默推动着民用车的进步。近日玛莎拉蒂表示,全新跑车MC20搭载的3.0T V6双涡轮海神系列发动机中,蕴含着F1的技术。 当环保成为主旋律的时候,F1的改变也翻天覆地,涡轮取代了自然吸气,即使在现场观赛,震慑灵魂的声浪一去不返,同时也加入了KERS混能结构,更重要的是,为了让F1也能节油,FIA规定赛车入站不能加油、限制燃油负载和平均燃油流速,换句说,在大家油料相同的情况,要把机器做得省油且力大无穷,所以这班聪明的工程师想到了预燃烧室燃烧技术,也是全新3.0T海神发动机的借鉴技术。
2010年后,在F1改变规则的时候,稀薄燃油对各大车队都时候有吸引力,当然,这项技术早已经存在,但在科技的顶端赛事且财力雄厚的F1中,这项技术才玩得溜起来。拿来主义不可能在F1领域发生,因为简单地减少喷油量,让过量的空气和燃料混合,反而会导致机器出现爆震和动力不足,其概念的结果就是设置预燃烧室,而我们了解的民用稀薄燃烧则以预喷射作为基础,其最根本的作用在于提升热效率。
曾经大众提出小型化发动机+涡轮的骚操作,好让省油上做文章,但当实际用起来以后,还是能量守恒的道理,毕竟出了多少力就要用多少油,唯一能打破的条件就是热效率。2014年奔驰车队将预燃烧室燃烧技术纳入概念研发,一年后的意大利大奖赛中开始使用,随后的加拿大站法拉利火速跟进,2016年中期雷诺使用,2017年本田也搭载,发展到2017年的奔驰W08赛车,热效率已经实现50%。
玛莎拉蒂的新发动机和F1的1.6T发动机都有预燃烧室,差别在于F1仅有一个火花塞,而玛莎拉蒂却有两个。先来看最极端的赛车领域,奔驰的F1赛车把唯一一个火花塞安置于预燃烧室内,喷油嘴设置了两个,分别在气缸和预燃烧室中。电脑会将3%的燃油喷射到预燃烧室,剩余的喷射到气缸中,通过火花塞点燃预点火室的可燃混合气,火焰通过细孔延伸到气缸内的可燃混合气,实现更完全的燃烧,以此带来更大的动力和极高的燃油效率,这种点燃方式也有人叫湍流喷射点火。
技术原理大家都懂,用得好坏的关键在于喷油器的设计、点火和喷油的时机,所以各车队发动机的效率有所差别并反映在分秒必争的赛道上。玛莎拉蒂保留了预燃烧室的做法,却在气缸内再增加一支火花,其原因在于转速上的差异。
W08上的机器转速可达15000rpm,而且基本每两站换一台,玛莎拉蒂MC20即使厉害得很,最高转速也只是8000rpm,更多时候在5000rpm一下,只是F1赛车的三分之一转速,气缸内的空气和燃料的混合速度更慢,配置多一支火花塞也是为了更好地燃烧,炸出更多动力。
输出更强的动力当然是这款V6 3.0T的诉求,但在全球环保政策都十分严苛下,性能车上的大排量发动机纷纷下架,对于这款全新开发的机器,起码面向整代车型的生命周期,降低二氧化碳、降低油耗也是它肩负的任务。回过头看,当年本田1.3的飞度上,搭载的i-DSI技术不是一样吗,四缸发动机八只火花塞,不也是为了上述两个原因吗?
MC20的新机器当属最强3.0T发动机了,最大马力629匹,峰值扭矩730N·m,将落户到摩德纳,随后9月10日正式亮相,将来这款发动机估计也是法拉利的选择之一。
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