冷知识：F1赛车1.6升发动机是如何产生1000马力的？

冷知识：F1赛车1.6升发动机是如何产生1000马力的？

F1赛车如何从1.6升的发动机产生1000马力的功率？这背后涉及了哪些先进的发动机技术和能量回收系统？本文将为您详细解析F1赛车的动力装置原理。

目前的一级方程式发动机仅1.6升的排量就可产生高达1000马力的功率，其究竟是如何实现的呢？

从技术上讲，一级方程式赛车有“动力装置”，而不是“发动机”，因为1.6升涡轮增压V-6只是混合动力系统的一部分。自2014年以来，F1强制要求设置包括小型90度V-6和两个电动发电机组，MGU-K（电动发电机组动力）和MGU-H（电动发电单元热量）。

两个电动发电机组都以不同的方式获取能量。MGU-H由来自涡轮的过量排气流旋转，这些排气流通常会通过废气旁通阀排出，收集可以存储在电池组中的能量，在节气门关闭时用于旋转涡轮，或直接发送到MGU-K。MGU-K连接到曲轴上，可提供高达160马力的动力，帮助推动汽车或再生制动，以回收更多能量。

MGU-K仅提供160马力，电池组充满电后仅在短时间内爆发，汽油发动机仍在完成大部分工作。它还必须以规则规定的流速从燃料电池中泵出有限量的燃料（因为F1不再允许在比赛中加油）。这个速度——最高100公斤/小时——也意味着，当F1允许发动机转速达到15000转/分时，功率实际上在10500转/分达到峰值，因为那是发动机达到最大速度的时候。

车队声称F1使用的燃料与泵送汽油相似，因此他们在那里没有优势。然而，众所周知，F1发动机比典型的公路车发动机运行效率高得多。梅赛德斯AMG声称其发动机的热效率超过50%，这意味着它们燃烧的燃料中至少有一半的势能实际上用于移动汽车。这是那些强大数字的关键。

考虑到大多数公路车内燃发动机都很难达到35%的热效率，F1的工程师们不得不采用很多技巧。一种是预燃室点火——在主燃烧室上方使用一个较小的燃烧室——这使得空气-燃料混合物更加稀薄，非常适合F1的燃料流量限制。此功能不是赛车专用的；这是使最初的本田思域CVCC发动机如此省油的功能之一，目前它被用于玛莎拉蒂的3.0升双涡轮增压V-6。

另一个提高效率的规则是允许压缩比高达18:1。这比公路车发动机高得多，虽然还不知道车队是否真的达到了这个极限，但这为提高效率留下了空间。更高的压缩比更有效，即使没有一直运行到18:1的压缩比，F1赛车也可能比公路车运行更高的压缩比，并从中受益。

最后一个因素是涡轮增压。在公路车中，高水平的增压有助于小型发动机产生大功率，但在F1中可能并没有那么简单。根据空燃比的不同，F1发动机可能会比一些公路车（车队没有公布实际数据）运行更多或更少的增压，而且这也可能因赛道而异，例如，在墨西哥城海拔较高的地方使用更多的增压。

最终，正是整体套件的效率使F1动力装置能够从如此小的排量中获得如此大的动力。正如视频中所指出的，它们也没有一些公路车上常见的功能，例如可变气门正时。这就是现代F1动力装置真正的技术奇迹。