一臺1.6T發動機如何稱霸F1 奔馳發動機解析
奔馳F1發動機的火花塞并不是放置在燃燒室內,而是放在一個單獨的預點火室中,噴油嘴會將97%的燃料噴射到氣缸中,有3%的混合氣被引入預點火室中,而火花塞只點燃預點火室這個微小范圍內的3%的燃料,混合氣被點燃后產生“火焰噴射”,再將剩下97%的燃料點燃,從而實現更完全的燃燒,最終帶來的是更強大動力輸出以及更高的效率。
也就是說我們可以簡單地理解成湍流噴射點火用預點火室取代了火花塞傳統的工作。
這個技術雖然原理簡單,但卻很難完美地把握好,例如噴油器設計、燃油混合物和ECU控制這些方面都對燃燒效果有至關重要的作用。盡管目前來說所有的車隊都已經使用上湍流噴射點火這項技術了,但是引擎的動力表現還是有著比較大的差距,與這個技術是否完美應用或許有著一定的關系。
所以在這點上,一些車隊為了抑制爆震,會在燃料中添加抗爆添加劑來改善爆震。
從上面的數據我們也可以看到,這款發動機可以達到15000轉/分鐘,所產生的輸出約為700bhp(比賽期間,賽車的數據會根據不同賽道調校產生變化)。
由于在比賽周末,車隊在排位賽和正賽中會需要不同的側重,所以湍流噴射點火裝置可以根據需要對針對效率或者動力進行調整。通過改變預點火室和主室之間的燃料比,可以改變性能以提供更好的經濟性或更多的動力。
但要做到這一點,噴油器及其控制系統會非常復雜,因為單個噴油器需要將有輸送到兩個燃燒室,而且它還需要能夠向兩個燃燒室中的每個燃燒室輸送不同數量的燃油,而不是通過常見的單個噴油器就能實現的。在2017年梅賽德斯AMG車隊共奪得了13個桿位、11站的分站冠軍以及其中有9個pole to win,可以看出這款動力單元早已經解決了對湍流噴射點火控制方面的問題。
ERS是什么?ERS就是現代混動F1動力單元上的電機系統的名稱,ERS包括了兩個系統,分別為動能回收系統(電機名稱為MGU-K)和熱能回收系統(電機名稱為MGU-H),這兩個系統與發動機相連,并與發動機協調工作。
當MGU-K電機反向工作的時候可以作為電機提供給行駛用,它可以提供最大161bhp。
MGU-H電機位于渦輪增壓器的渦輪和葉輪之間,并與渦輪和葉輪機械連接,同時該電機布置于V6發動機V型夾角的中間,這樣的布置使得整個發動機看起來更加緊湊。
當廢氣帶動渦輪時,由于MGU-H電機與渦輪和壓縮機同軸,所以在渦輪增壓器工作的同時,還帶動了MGU-H工作,并以此將發動機的熱能轉化電能。MGU-H所產生電能與MGU-K一樣,也存儲在電池中。在加速時,MGU-H還通過電能驅動壓縮機來幫助渦輪增壓器消除渦輪遲滯。
鋰離子電池的作用就是儲存動能回收和熱能回收的能量,并在必要的時候釋放能量。這個鋰電池組在比賽期間將會完全充放電70余次。
這套動力單元不僅證明了奔馳車隊在賽道上的實力,同時也證明了1.6T的發動機的潛力,依靠混動系統的幫助也讓發動機的效率水平更上了一個臺階。如今汽車市場同樣也進入了小排量渦輪增壓時代,但這絕不對是速度與激情絕唱的時代。(圖/文:太平洋汽車網 遲東寧)
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