为何又涡轮

  • 来源:汽车导报
  • 关键字:涡轮,增压,车队
  • 发布时间:2015-04-10 12:07

  F1重启涡轮的背后

  涡轮增压发动机重新回到F1,其背后隐藏的意义,并不仅仅是换了个发动机而已。

  为什么会是涡轮增压?很多人都会有这个疑问。F1发动机从2.4LV8自然吸气改成1.6LV6涡轮增压,说是为了降低参赛车队的成本,为了贴合厂商需要。这些都对,但任何一个规则的改动都不会考虑得那么简单。中间牵涉的方方面面角力,以及所带来的影响,才是涡轮增压发动机重新登上F1舞台的原因。

  脱离现实

  F1作为汽车科技发展最前沿的试验场,在发动机形式上已经与现代民用汽车技术发展背离太久。F1发动机自从1995赛季禁止一切增压形式的发动机后,几乎把自然吸气发动机的潜力挖掘殆尽,尽管自然吸气F1发动机的排量从3.5L一路降到2.4升,但无论是V12、V10还是V8,不大的排量、多缸、高转速以及高压缩比的组合特性对于民用汽车而言几乎毫无意义。最明显的就是多年的冠军发动机制造商雷诺,其民用发动机并没有从F1那里得到多少技术沿用,市场表现也并不如意。除了KERS等动能回收技术外,近十年F1几乎没有为汽车科技发展带来任何示范作用。对于FIA来说,这是很难不去正视的问题。

  市场的需求

  现代汽车讲究节能和环保,而在输出同样动力的前提下,涡轮增压发动机比自然吸气更省油,发动机本体也更小,制造和使用成本都更低。而随着涡轮增压技术的稳定性在近十年有了长足进步,小排量涡轮增压开始在民用汽车领域大行其道,主流“格式”更是从上世纪的2.0T压缩到1.6T、1.4T,甚至1.2T。没有涡轮技术的厂商,现在似乎都不好意思说自己会做发动机。但尴尬的是,他们灌注了大量心血研发的涡轮增压发动机竟然在汽车运动最顶层的F1里没有用武之地,因为规则不允许!这无疑吓跑了一些在外围观望的厂商,WRC、WTCC等赛事甚至更完美地和自己的车型、发动机衔接,得到的数据也能直接用于提高民用技术。反观F1,发动机供应商力推的发动机和F1没有任何关系,却因为比赛而不得不继续研发,劳民伤财又不得喝彩。

  手施压的结果

  “F1是汽车技术发展的风向标。”事实上,F1需要这个地位,参赛的汽车厂商也需要。但2.4LV8自然吸气太极端,不是汽车未来发展的方向。F1要保住汽车运动的王冠,必须要有汽车厂商支持,而汽车厂商也不是慈善组织,支持你的同时也要保证自己有好处。过去F1的发动机规则显然对双方都不利。

  纵观过去,FIA对汽车厂商妥协,进而改变技术规则的例子比比皆是。因此,可以毫不避讳地说,F1改成1.6L涡轮增压发动机,也几乎完全是汽车厂商联手向FIA施压的结果。奔驰、本田都已经有成熟的涡轮增压新车型,雷诺也在新车型上力推小排量涡轮增压,他们当然希望规则能尽量贴近自己的产品。只有法拉利会有意见,因为当时没有现售涡轮增压车型,但FIA为其把结构从直列四缸改成V6后,法拉利也接受了,毕竟法拉利有过涡轮增压历史,无论是超跑还是F1,也算根正苗红。当然,我们不能忘了还在外围观望的大众集团,考虑到其拿手的涡轮增压技术,2018年涉足F1的流言不是无因。FIA早就有招安德国巨头的心了。

  除了发动机供应商,车队也是逼宫者之一。虽然红牛使用的雷诺发动机并不占优,但胜在与红牛赛车实现完美配合。而F1赛车设计是牵一发动全身的,改一个发动机形式,就会打破很多固有设计法则,赛车重心、散热、空气动力学、甚至零件布置等,都得重新再来。这无异于一次大洗牌,就算强如纽维,都没有把握在洗牌后有如今的胜算。争冠车队等着新机会,中下游车队期待翻身的节点。换发动机,简直是最直接的。

  新涡轮增压发动机的输出特性也和自然吸气完全不一样。自然吸气发动机在10000转/分时仅输出不到300hp,剩下的500hp几乎完全在10000-18000转提供。新涡轮增压发动机在5000转以下时,发动机的输出仅有峰值的一半不到,随后当转速提升到10000转时,输出也迅速提升到600hp以上。然后随着油耗限制的介入,输出开始下降。加上ERS提供的160hp以上马力,新1.6T涡轮增压发动机的峰值马力输出也可达800hp左右,与之前的自然吸气发动机匹敌。考虑到同等马力输出下降低了三分之一的油耗,新发动机规则看上去还是成绩斐然的。

  一年下来,红牛不再牛了,梅赛德斯-奔驰则统治了地球,法拉利则久久找不到节奏,威廉姆斯找到了回春的感觉……变化来了,观众也乐意看到变化,毕竟F1的格局急需打破,红牛独霸一方造成的负面影响已经不亚于法拉利于本世纪初的八年六冠了,据统计,近几年F1的观众在逐年流失,尤其在维特尔和红牛提前夺冠后的分站中尤为明显。虽然我不是“红牛黑”,但我必须说,直接从发动机层面“打击”红牛,就像当年打击法拉利一样有必要。

  不过问题也来了,现在要想办法打击梅奔了……

  压出未来

  时代就是这样,真理、正确的事物都是在曲折中前进,最后被证明的。

  无论是涡轮增压,还是机械增压,这两种增压方式在汽车的历史上真正发展了也不过40多年,期间两者经历多次竞争和替代,无论是技术还是理论原因,最终都是证明了一个结果,强制进气取代自然吸气,就是发动机技术的未来!

  其实这不是我一家臆想,在飞机进入喷气时代前,传统的活塞式内燃机的最终形态,就是增压全面替代了自然吸气。航空工业已经给了我们启示了。

  回顾F160多年的历史中,可以看到的是每隔一段时间就有一次大“换血”,单就最近的30年间,发动机的规格由1.5升涡轮增压改为3.5升自然吸气,然后降至3.0升和2.4升V8。2014年,全新的1.6升V6涡轮增压发动机登场,代表着一个新时代的降临。

  增压发动机带来的动力提升,已被证明是不争的事实,过去只是受制于可靠性和技术瓶颈无法普及或挖潜,近10年,无论是材料技术的发展,还是发动机技术的进步,都给增压式发动机提供了史上最好的普及平台,不做增压发动机的厂商几乎都不好意思说自己会做发动机。就连自然吸气技术的死忠派本田,都在全新的拳头产品思域TypeR和NSX身上启用了涡轮增压发动机,而且前者还干掉一众超跑,拿下了纽博格林最快前驱车头衔。更重要的是,其发动机特性依然是过去本田发动机高转速、高响应的特点,证明增压式发动机一样可以做到自然吸气般的灵活和爽快,直接把抗拒增压发动机的人们最后的反对理由给一耳光抽掉。

  所以,有压力才有动力,这句话不仅仅是做人真理,做车也是。

  撰文>何烨炜

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