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超级 F1 赛车的引擎技术有哪些突破?

2024-12-13 14:32 发布

超级 F1 赛车的引擎技术在规则限制下不断突破,展现出了惊人的性能。首先,其发动机排量为1.6L,气缸夹角为60度,缸径为80毫米、冲程为53毫米。这种大缸径短冲程设计使得发动机转速能够达到更高水平。

热效率方面,F1 发动机达到了50%以上,远超普通街车和部分混动专用发动机。这得益于其高达18:1的压缩比30:1的空燃比,并专门设计了预燃烧室,使得燃油能够充分燃烧,从而提高热效率。

其次,F1 发动机采用高达+2bar的涡轮增压值,远超家用车,缸内采用特殊材料应对压力。发动机转速可以达到15000rpm,是普通车的2倍以上,采用短行程活塞设计以满足需求。然而,高增压高转速虽然能大幅提升发动机性能,但也会严重影响发动机寿命,因此家用车无法采用。

F1 发动机零件众多,约有5000个,并且每年要用掉约100个引擎。每站比赛后,发动机都需要完全分解查看并重新组装,以确保最佳性能。从2014年起,F1赛车的发动机被重新命名为动力单元,集成了多种组件,未来组件可能实现模块化。

F1 发动机在设计时并不考虑寿命、油耗和散热等因素,而是以提升输出功率为核心。这包括在排量不变的情况下增大气缸直径、缩短活塞行程来提升转速,并配套高频率点火线圈和超高压燃油压力等措施,同时活塞、连杆、曲轴采用特殊材料减轻重量。此外,极限增加涡轮增压器的压力也是提升性能的重要手段,但缸内压力不能无限增加,F1赛车发动机缸体材料经过强化,允许近乎极限增压,但发动机寿命只有几千公里。

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