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极速赛车彩票2006年F1心战前传 破解V8引擎的统共机密(图)

时间:2019-02-11 12:03 文章来源:未知 作者:极速赛车 点击次数:

  2006年的F1世锦赛,将于本周末正在巴林萨基尔赛道拉开战幕。家喻户晓,新赛季的F1正在技艺上的最大革新无疑是采用全新的2.4升V8引擎,然而直到目前,大无数车迷对V8的会意仍只停顿正在字眼上云尔。V8引擎和V10有何分歧?V8引擎事实会带来奈何的转移,新赛季的引擎则事实是奈何的?V8振动大是若何回事……,看待扫数这些题目都缺乏一个体系的剖析。

  下面,咱们将对此逐一张开阐明,生气能为车迷旁观新赛季的竞争,供给最终功夫的襄帮。

  从3.0升V10到2.4升V8,从字面上看只是淘汰了0.6升的排量和砍掉了两个气缸云尔。但原形上,这是两个所有分歧的观点。

  曲柄夹角是指引擎曲轴上相邻两个曲柄之间的交叉角度,单缸的引擎不生存曲柄夹角,由于它唯有一个曲柄,鞭策曲轴挽救一周由一个曲柄孑立实行,然而V型引擎却纷歧样,它有众个曲柄。那么当怎样调解这些曲柄顺畅的使命呢?这时便需求界说曲柄之间的角度——曲柄夹角。

  从外面上讲,要杀青扭矩颠簸的最小化,即保障动力输出安定,中分曲柄夹角是最理思的计划,这即是咱们所常说的等间隔燃烧角。所以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。但非凡独特的是,V8引擎的等间隔燃烧角并不是独一的,它还能够为180度,也被称为平角——FLAT。

  那么面临两种等间隔燃烧角该怎样来采取呢?普通来讲,民用汽车众采用前者,由于如此也许保障动力输出的平顺行。然而看待寻求高机能的赛车引擎而言,后者才是最理思的计划。

  需求极端指示的是,燃烧次序的分歧,将直接决断引擎的振动临界转速区域的纷歧样。这不光意味着V8和V10的振动临界转速区域分歧,并且即使同样是V8引擎,当采取分歧的等间隔燃烧角时,引擎也将面对分歧的振动特点(请看下文)。

  宝马引擎总监马里奥-泰森正在旧年腊尾曾揭示:V10引擎进入振动的要害区域是12000转/分到14000转/分,但这并不是引擎使命的紧要区域(V10引擎的紧要使命区域大约正在17000转/分~19000转/分),而当车手加大油门让转速连接攀升后,引擎便会急速克复安定,所以根蒂没须要忧郁振动题目。

  然而V8引擎则所有分歧,它进入振动的要害区域比V10要晚,大约从16000转/分下手,并且跟着转速的上升会连接加剧,若是不选取要领,这将挟造到引擎的寿命,并且会扩展底盘上其他部件承袭的负荷,极端是与引擎相连的部件。

  为了治理这个题目,必需精准揣度和阐明引擎的每一个部件正在使命中承袭的负荷,确保所有牢靠。然而阐明个别部件仅仅是总共使命的一局限。会意正在总共体系中,它们之间是奈何协同使命,同时又互相影响互相限造的才是最紧要的作,马里奥-泰森如是说。

  砍掉两个气缸后,V8引擎的机体长度将淘汰大约10厘米。此时工程师必需思法合理的愚弄腾出的这段空间。但岂论是扩展前部的长度照旧后部的长度,都将影响到车身的重量分派,若是利用更长的变速箱,重量分派将向前移,反之若是加长单体壳,将取得相反的结果。正在这点上,普里司通和米其林用户采用了天渊之别的计划。

  因为普利司通的前胎胎面宽度比米其林窄,所以他们的用户大无数将单体壳加长,以杀青重量分派靠后。而米其林用户则反其道而行之,众数利用加长的变速箱。若是纯朴酌量V8引擎振动更大这一要素,米其林用户的采取坊镳更合理,由于加紧的变速箱有利于普及强度,并且能够让后吊挂远离振动源。【注:正在这里咱们只提到引擎的尺寸而没有叙引擎的重量,是由于正在后面将对重量做特意的阐明】

  动力输出低重20%,是依照排量淘汰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。固然丰田和考斯沃斯以为他们的输出功率降不了20%,但这或许是由于他们未尝酌量,若是新赛季连接利用V10引擎的线HP才是群众搏斗的对象。

  跟着排量低重后,引擎的散热请求也将低重大约20%,这意味着V8引擎减省的空间不仅是纵向的10厘米。目前群众能够把散热器的尺寸减小20%,这反响正在外观上,则是扫数赛车的测箱都压缩了(STR01除外)。

  将排量缩小后低重的不仅是功率,再有扭矩。固然扭矩正在F1引擎的参数目标中简直不被提起,然而正在起步和出弯时,扭矩高将带来强大的上风。恰是由于这个原由才使不少车队忧郁:利用老V10的红牛二队会正在起步时,冲正在前面。

  合于影响V8扭矩输出的其余一个极为紧急的要素——禁止利用可变进气歧管,咱们也将放正在后面的新法例阐明中做周详的阐发。

  因为V8引擎的动力和扭矩输出都低重了,所以车手正在统一条赛道与利用老V10比拟,全油门的工夫将伸长。据雷诺估算,目前引擎正在一条赛道的均匀转速,将比过去普及300到400转。

  与此同时,因为引擎均匀转速普及和全油门工夫加长,所以油耗并不行同排量相通成一样比例的低重,V8引擎的油耗只比V10淘汰了大约15%,只是这仍将意味着赛车正在维修站呆的工夫会大幅缩短。

  车手出错的空间减小了,同样是由于V8引擎的动力和扭矩输出都低重了。正在过去,车手正在弯道上的小失误,能够通过引擎壮大的功率和扭矩火速离开窘境,然而目前驾驶的是动力输出低重了200马力的赛车,车手轻细的失误都或许带来强大工夫亏损,也即是说新引擎将把车手的失误“放大”。

  正在功率和扭矩两个目标都低重的情状下,将对那些驾驶派头畅通顺滑,也许正在统一工夫实行减速和转向的车手有利,由于唯有如此能力保障最高的出弯速率,这正在中高速弯道呈现的尤为显著。信赖这点玩过赛车逛戏的车迷都很通晓,而这也恰是巴顿自夸他的驾驶派头将正在新引擎法例下受益的外面按照。

  以上的条目看似浅易,但原形上它或许是F1史上最苛刻的引擎的法例了。它给F1引擎工程师设备的失败简直密欠亨风,事实密到什么水准。下面咱们将对其做一一阐明。

  将引擎夹角联合利用90度,这是F1史上,邦际汽联初度对夹角做硬性法则。从技艺上讲,这不会给造造商带来众大失败,只是能够猜思到的一点是,此举无疑更便于FIA考评后面的局部目标,比方引擎重心高度。

  夹角对引擎的的影响紧要包含机体强度、机体重心高度、机体体积和机系统统摆设。正在上赛季,唯有雷诺的RS25引擎夹角不为90度,而是采用更小的72度。雷诺引擎主管罗伯-怀特以为,小夹角的机体强度更高,这非凡吻合两赛一引擎的新法例。只是从本赛季下手,V10将成为史册,而雷诺要实行从72度到90的改变不会有任何坚苦。

  正在这里需求极端指示的是,不要把气缸夹角和上面提到的等间隔燃烧角混为一叙。

  群众知晓,高功率是F1引擎寻求的第一对象。而要普及引擎功率,最直接的要领便是普及转速。但引擎的转速并不是一个能够无尽扩展的量,它受到的第一个统造是活塞的磨损。

  常识告诉咱们,引擎转速越高,意味着活塞正在单元工夫内的运转间隔越长,磨损也就越告急,那怎样驯服这个题目呢?这时或许群众第一个思到的是愚弄更高级的耐磨资料,然而不巧,邦际汽联当前出台了越发峻厉的资料局部条目(详情请睹著作末尾的新引擎法例译文)。正在这种情状下,咱们必需将头脑向其余一个宗旨改变,缩短活塞行程。

  原由是缩短活塞行程,就意味着活塞正在一样转速下的运转间隔缩短了,这当然能够低重磨损,没错!然而排量必需维持稳固;所以必需将气缸压扁,结果是缸径扩展了。眼看对象即将杀青,但邦际汽联目前将这条途也堵死了:缸径不得高出98毫米,这即是新法例的要命之处。

  再看后半段局部:缸距必需正在106.5毫米 (+/-0.2毫米)之间;这又意味着什么呢?解答这个疑义,咱们需求做点数学运算。

  缸距是106.5毫米,是指引擎单测并排的四个气缸,其间的任何两个的轴心间隔不得高出106.5毫米。正在这个请求下咱们咱们通过揣度的会展现,目前的气缸间距=106.5毫米-98毫米x2=8.5毫米,这个值显著大于目前V10引擎的4+-1毫米。也即是说正在新法例下,不光气缸的缸径自正在度被进一步缩小,并且要思缩短引擎的尺寸都不或许,这将直接缩小群众正在引擎尺寸上的分歧。

  可变进气歧管是一项调动引擎扭矩输出呈现的技艺,目前曾经非凡成熟,被民用车寻常利用。其技艺道理是,通过调换进气歧管的长度(有的以至正在进气歧管中扩展了独特的阀门)来调动进入气缸的可燃气流量,进而到达调动引擎扭矩输出弧线的宗旨。

  利用该项技艺的好处是,引擎正在转速两头区域的扭矩取得加紧(更加是低转速),总共引擎的扭矩弧线越发光滑。简直呈现为赛车正在低转速的加快机能更强,出弯速率更高,车手失误对圈速的影响被弱化,因为弧线光滑,赛车也更易于驾驶,然而从来岁下手,该项技艺将被禁止,这将是引擎曰镪新法例的又一次重创。

  只是禁止利用可变进气歧管,并不是指终年只可利用一种规格的进气歧管,工程师依照每站竞争的特点,采取特定长度的进气歧管是应许的。宝马引擎主管马里奥-泰森展现,当前,赛道构造和天色将成为决断进气歧管长度的紧要要素,像蒙扎和印地安纳波利斯如此的赛道,工程师必将方向利用同种长度的进气歧管,而正在摩纳哥和匈牙利,又将是其余一种。

  4,a)引擎质地不得低于95公斤;b)引擎重心距车底参考面的间隔不得低于165毫米;c)曲轴核心到车底参考面的间隔应正在58毫米以上。

  之于是要将这三项要素并正在一块阐明,是由于它们最终都扳连到统一个题目:引擎的质地和重量分派。下面让咱们先来会意一组数据:

  上外是上赛季七支引擎供应商的8款引擎质地列外,从中咱们展现,除了雷诺RS25-V10以外(实践上到赛季末,曾经担任正在90公斤以内),统统都低于95公斤。显示这个外格是为了告诉群众,认为利用V8引擎会让引擎减肥的思思是所有过错的。由于尽管是“大块头”的V10引擎,其质地都已统统低于95公斤,而目前邦际汽联却请求砍掉两个气缸后的V8不得低于95公斤。并且不仅是以上的睹地过错,以为新引擎能让赛车配重自正在度普及的思思同样是个误区。

  本田主管引擎起色的主脑木内健雄展现:尽管利用旧年的技艺,寻常情状下一台V8引擎也不会高出80公斤,然而邦际汽联目前却请求质地必需到达95公斤,这意味着工程师不得不给引擎扩展格外的配重。从技艺角度讲,这是正在倒退。由于目前的使命不再是奈何思法将其做的更轻,而是要人工的让其背上一个包袱,并且这个包袱还不行马虎背。

  群众知晓,要杀青低重心,最直接的本领便是将配重加正在引擎的底部,然而莫斯利告诉你,目前不行这么干,引擎重心间隔车底参考面的间隔不得低于165毫米。并且更残酷的是后面一条,引擎曲轴核心间隔车底参考面的高度应正在58毫米以上。

  家喻户晓,要减轻引擎的振动,一方面需求将引擎的装配处所低重,而另一个方面便需求将引擎的振动源低重,而这此中最焦点的部件便是曲轴。为了到达这个宗旨,人们出现了干式机油底技艺。然而目前,邦际汽联却请求局部曲轴的高度,这一共都与F1赛车请求的高机能南辕北辙。

  通过对以上三项的阐明咱们也许得出一个浅易的结论:,新法例将大大缩小各引擎造造商本来正在技艺上差异。比方本田正在引擎质地担任上的上风将荡然无存。只是这恰是FIA思要的。由于他们的玄学是:势力平衡,才有更胀励的竞争。

  “禁止利用镁合金,MMC以及铍、铱和铼等含有量高出50%的合金”。咱们正在阐明新法例的第二条时曾提到过资料题目,当时没有张开,是为了正在这里并正在一块阐明。

  原形上,邦际汽联对资料的局部,并不是从本年才下手的,然而却素来没有像目前如此苛刻过。简直除了钢、铁和铝除外,其他的任何资料都不应许利用,这再次成为V8引擎起色的绊脚石。群众知晓,资料是技艺提高的基石,没有继续展现的新资料,技艺提高的速率口舌常有限的。

  一个浅易的例子,为了普及引擎转速,工程师必需利用质地更轻、越发耐磨和耐高温的新资料,然而目前这条途被堵死了。要杀青起色对象,必需另寻他途,速率减缓是显而易见的。

  正在这里,咱们思乘隙提一下减省这个话题。目前局部资料操纵一定会导致车队原有的资料研发部分停工合门,其直接经济亏损自不必说。工程师为了普及机能,必需会将加入搬动到其他方面,那么,邦际汽联减省的宗旨取得了吗?

  以上长篇的阐明只是笔者的一点拙睹,此中景象限以陈述原形为主,生气能对群众会意V8引擎和抚玩竞争带来襄帮。

  记得正在V8定案后的很长一段工夫内,群众都忧郁F1是否会沦为一辆高本钱的GP2战车。然而当戴维森上周正在瓦伦西亚驾驶RA106突破赛道记载后,一共的顾虑都灰飞烟灭。固然这不全是引擎的成果(利用更软配方的轮胎和继续升级的气氛动力学计划),然而这却向车迷传达了一个原形:改用V8引擎的F1,速率将毫不逊于以往,并且还会有更众的惊喜,守候咱们正在竞争中去展现!F1工程师的本分长期都是:正在法例的局部中,继续超越!

  5.1.4 必需采用90度V型夹角的8缸引擎,每个气缸必需是旧例的圆形。

  5.1.5 每个气缸必需利用两个进气阀和两个排气阀,只应许利用往返式的阀门。

  该法例只合用于2006年和2007年,邦际汽联保存任何车队利用2005款引擎的权力,但必需接纳邦际汽联的最高转速局部。

  5.5.3 引擎的重心处所不得高出以引擎几何核心为圆心,半径为50毫米的圆周区域。

  5.5.4 正在餍足法例的5.5条时,引擎需包括:进气体系、空虑、燃油油途、喷射体系、燃烧体系、带动机传感器、配线、发电机、冷却液泵和油泵。

  5.5.5 正在餍足法例的5.5条时,引擎不得包括燃油、排气歧管、隔热板、油箱、蓄水体系、散热器和液压体系(比方:泵、蓄压罐、极速赛车官方网站伺服阀、螺线管等)。除了用于引擎减省阀担任的伺服阀和激活安装,燃油泵和其他任何的部件不得正在检测赛车时安装正在引擎上。

  5.7.1 燃油喷射压力不得大于100巴,必需装置直接测试燃油喷射压力的传感器,这些数字必需向邦际汽联数据自愿测定供给。

  5.7.2 每个气缸只应许利用一个燃油喷射器,必需直接喷入气缸顶部或者侧面

  5.13.2,若是笼罩资料的厚度不高出基层根柢资料总共轴向切面厚度的25%,笼罩资料可自正在利用。正在扫数的区域,笼罩资料的厚度不行高出0.8毫米。

  5.14.1 活塞必需由铝合金造造,铝合金包含:硅铝合金、铜铝合金、锌铝合金和镁铝合金;

  5.14.3 连杆必需用基于铁或者钛的合金造造,而且必需采用单片资料加工,不应许利用焊接和列入安装工序(不包含连杆头帽和末尾衬套)

  5.14.4 曲轴必需用基于铁的合金造造。前后主支柱轴之间,不应许利用焊接,资料密度不得高出19,000kg/m3。

  5.14.5 凸轮轴必需用基于铁的合金造造。每一个凸轮轴和凸轮必需利用单片资料加工,前后主支柱轴之间,不应许利用焊接。

  5.14.6 阀门必需用基于铁、镍、钴和钛的合金造成,气门杆中空冷却可利用钠、锂和肖似资料。

  a)任何往返和挽救部件,不得利用石墨、金属合成资料和陶瓷资料造造。注:该局部分歧用于聚散器和任何密封机构。

  a) 引擎曲轴箱和气缸盖必需采用铝合金浇铸或者铸造。总共部件或者局限区域,不应许利用合成资料或者金属模板复合股料。

  b)任何位于引擎内部,紧要效用或者次要效用旨正在润滑或者冷却的金属机构,必需用基于铁的合金或者铝合金造造,铝合金包含:硅铝合金、铜铝合金、锌铝合金和镁铝合金。

  d)阀座嵌入机构、阀门导轨和任何其他的轴承部件,能够采用金属浸透的预造成型技艺与其他本领搀杂造造,但不行用于深化。

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