F1赛车发动机的全部秘密供参习.docVIP

F1赛车发动机的全部秘密 　2006年的F1世锦赛拉开战幕。众所周知，新赛季的F1在技术上的最大变革无疑是采用全新的2.4升V8引擎，但是直到现在，大多数车迷对V8的了解仍只停留在字眼上而已。V8引擎和V10有何不同？V8引擎到底会带来怎样的变化，新赛季的引擎则到底是怎样的？V8振动大是怎么回事……，对于所有这些问题都缺乏一个系统的认识。 　　下面，我们将对此一一展开分析，希望能为车迷观看新赛季的比赛，提供最后时刻的帮助。 　　一，V8和V10到底有何不同？ 　　从3.0升V10到2.4升V8，从字面上看只是减少了0.6升的排量和砍掉了两个气缸而已。但事实上，这是两个完全不同的概念。 　　1，曲柄夹角不同 　　曲柄夹角是指引擎曲轴上相邻两个曲柄之间的交叉角度，单缸的引擎不存在曲柄夹角，因为它只有一个曲柄，推动曲轴旋转一周由一个曲柄单独完成，但是V型引擎却不一样，它有多个曲柄。那么当如何协调这些曲柄顺畅的工作呢？这时便需要定义曲柄之间的角度——曲柄夹角。 　　从理论上讲，要实现扭矩波动的最小化，即保证动力输出平稳，平分曲柄夹角是最理想的方案，这就是我们所常说的等间隔燃烧角。因此V10引擎的等间隔燃烧角应为72度＝360度/5，而V8引擎的等间隔燃烧角则是90度＝360度/4。但非常特殊的是，V8引擎的等间隔燃烧角并不是唯一的，它还可以为180度，也被称为平角——FLAT。 　　那么面对两种等间隔燃烧角该如何来选择呢？一般来讲，民用汽车多采用前者，因为这样能够保证动力输出的平顺行。但是对于追求高性能的赛车引擎而言，后者才是最理想的方案。 　　2，点火顺序不一样 　　引擎的点火顺序和等间隔燃烧角是直接相关的，在这里分为两点是为了便于理解。V10引擎的点火顺序为：1-4-3-6-2-5-8-9-7-10。而V8引擎由于有两个等间隔燃烧角，因此点火顺序也有两种，分别是1-8-4-3-6-5-7-2和1-2-7-3-4-5-6-8。前者为夹角为90度时的点火顺序，后者为180度时的点火顺序。 　　需要特别提醒的是，点火顺序的不同，将直接决定引擎的振动临界转速区域的不一样。这不仅意味着V8和V10的振动临界转速区域不同，而且即便同样是V8引擎，当选择不同的等间隔燃烧角时，引擎也将面临不同的振动特性(请看下文)。 　　3，振动临界转速区域不同 　　宝马引擎总监马里奥-泰森在去年年末曾透露：V10引擎进入振动的关键区域是12000转/分到14000转/分，但这并不是引擎工作的主要区域(V10引擎的主要工作区域大约在17000转/分～19000转/分)，而当车手加大油门让转速继续攀升后，引擎便会马上恢复平稳，因此根本没必要担心振动问题。 　　但是V8引擎则完全不同，它进入振动的关键区域比V10要晚，大约从16000转/分开始，而且随着转速的上升会继续加剧，如果不采取措施，这将威胁到引擎的寿命，而且会增加底盘上其他部件承受的负荷，特别是与引擎相连的部件。 　　为了解决这个问题，必须精确计算和分析引擎的每一个部件在工作中承受的负荷，确保完全可靠。然而分析个体部件仅仅是整个工作的一部分。了解在整个系统中，它们之间是怎样协同工作，同时又相互影响相互制约的才是最主要的作，马里奥-泰森如是说。 　　二，V8引擎到底会带来怎样的变化 　　1，机体长度减少10厘米，车身布局发生微调 　　砍掉两个气缸后，V8引擎的机体长度将减少大约10厘米。此时工程师必须设法合理的利用腾出的这段空间。但不论是增加前部的长度还是后部的长度，都将影响到车身的重量分配，如果使用更长的变速箱，重量分配将向前移，反之如果加长单体壳，将得到相反的结果。在这点上，普里司通和米其林用户采用了截然不同的方案。 　　由于普利司通的前胎胎面宽度比米其林窄，因此他们的用户大多数将单体壳加长，以实现重量分配靠后。而米其林用户则反其道而行之，普遍使用加长的变速箱。如果单纯考虑V8引擎振动更大这一因素，米其林用户的选择似乎更合理，因为加强的变速箱有利于提高强度，而且可以让后悬挂远离振动源。【注：在这里我们只提到引擎的尺寸而没有谈引擎的重量，是因为在后面将对重量做专门的分析】 　　2，动力输出降低20%，散热要求降低 　　动力输出降低20%，是根据排量减少20%估算而来，这意味着新赛季F1引擎的最大功率将是720——750匹，而不是900——950匹。虽然丰田和考斯沃斯认为他们的输出功率降不了20%，但这恐怕是因为他们不曾考虑，如果新赛季继续使用V10引擎的话，1000HP才是大家奋斗的目标。 　　随着排量降低后，引擎的散热要求也将降低大约20%，这意味着V8引擎节约的空间不只是纵向的10厘米。现在大家可以把散热器的尺寸减小20%，这反映在外观上，则是所有赛车的测箱都压