漢密爾頓能奪冠，紅牛沒超過法拉利，原因都不在發動機……

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昨天，第1000站的F1比賽剛落下帷幕，英國三旬老漢第六次在上海封王，而梅奔的優勢從一起跑就建立起來了，即便是再小白的觀眾也能看出來梅奔的動力技術要遠遠領先於其他車隊。

可惜小編下手晚了，沒搶到票，只能在家看電視了……

雖然感受不到現場的氛圍，不過看轉播的好處就是亮點時刻一個不落。上賽大直道末端的回頭彎一直是製造看點的地方，比賽第二十圈維特爾和維斯塔潘在這兒的比拼也是整場比賽的亮點之一：維斯塔潘雖然在入彎的時候進到了內線，但剎車的時候抱死損失了部分優勢，所以兩個人的比拼就放在了出彎。

這時候就是真正比拼兩家各自動力單元水平的時候了。之所以叫動力單元而不是發動機，是因為現在F1的動力輸出早已不是發動機一個人的活兒，還有個重要角色“動能回收系統”也會參與動力輸出。

不過開始介紹動能回收系統之前我們還得先回到發動機上，因為這裡需要先捋一下能量的流動。

我們的內燃機其實可以看作是一個能量轉換裝置，將化石燃料的內能轉化為機械能，再由傳動系統傳遞到車輪變成車輛行駛的動能。加速和勻速好說，讓發動機按情況幹活兒就行；但車輛並不可能一直處在同一個狀態，總有需要減速的時候，這時候就要想辦法減少車輛的動能。

傳統燃油車制動時依靠剎車片和剎車盤摩擦，將車輛的動能耗掉從而實現減速。其實在這裡用消耗來表述並不完全準確；能量不會憑空產生也不會憑空消失，它只會從一個物體轉移到另一個物體，從一種形式轉化為另一種形式（能量守恆定律哈），這個大家應該都背過。

（圖片來自motorsport.com）

所以制動時很大一部分能量是被制動系統轉換成了熱能，產生大量的熱。比較極端的直觀表現就是賽車在劇烈制動時剎車盤能變得通紅，也因此越是性能取向的車越在剎車散熱設計上越下功夫，熱量實在太多了。

但是這些可都是內燃機好不容易轉換而來的能量，直接散發掉了未免太過浪費。特別是對於在賽場上需要頻繁劇烈制動的賽車而言，整場比賽下來意味著有相當可觀的能量都在制動過程中流失掉了。

賽車作為車輛技術的前沿陣地，自然不會放過對這部分能量利用的研究，而F1又作為賽車運動的排頭兵，2009賽季開始國際汽聯就已經在規則上允許裝備動能回收系統（kinetic energy recovery system），簡稱KERS。

動能回收系統的基本原理其實很好理解，它有個工作單元直接和動力總成機械連接。賽車需要減速的時候動力總成帶動工作單元轉動，這時候工作單元的角色是發電機，將車輛的動能轉化為電能再儲存起來，同時也幫助賽車實現減速。

在加速超車等一些需要更多動力輸出的情況下，由控制系統釋放指令將儲存的電能釋放出來，這時候工作單元角色就變成了電動機，從而輸出動力。所以單獨叫這個工作單元發電機或者電動機都不夠合適，後來F1發動機技術規則調整成1.6T的V6後，國際汽聯也把它改名為更直觀易懂的MGU（Motor Generator Unit）。除了改名，V6T時代還加入了新的能量回收單元：MGU-H（heat：熱能）；為了區分，傳統的動能回收單元則被稱作MGU-K（kinetic：動能）。

（圖片來自Renault Sport Formula One Team）

上圖是雷諾的F1動力單元，它的技術合作夥伴是大家非常熟悉的英菲尼迪，所以你也能在英菲尼迪混動車型上看到類似的技術應用。

（圖片來自Infiniti Mexico）

只不過民用車上的這套系統只有動能回收，熱能回收技術暫時還停留在賽場內。

至於MGU-H，我們經常提到發動機的熱效率達到50%如何如何，其實意味著化石燃料燃燒產生的能量並沒有被完全利用。除去被轉化成機械能的部分，剩下的相當一部分都隨廢氣排放出去了，如此可觀的能量自然也是新技術的關注重點。

（圖片來自Renault Sport Formula One Team）

MGU-H和渦輪同軸連接，能量回收狀態時，它就是一個由渦輪驅動的發電機，只是最大轉速被限制在了125,000rpm。不過既然叫MGU，那麼意味著它也是可以進行角色轉換的。傳統渦輪達到工作轉速往往需要一定的時間，但當你有一個能達到125,000rpm的MGU，它角色切換成電動機的時候完全可以用來給渦輪提速，減少渦輪增壓發動機先天不足的渦輪遲滯現象。

（圖片來自FIA）

除了驅動渦輪，MGU-H回收的能量也是可以供給MGU-K從而驅動車輪的。實際上，整個F1動力單元內部的能量流動是更為複雜的，各家車隊在這上面的研究也沒少下功夫，都希望能從中獲取到一些技術優勢。附一張官方技術規則資料裡的能量流截圖供感興趣的朋友研究。

賽場上的技術很多都會運用到民用車上，應用動能回收最多的其實就是混動、純電動汽車。而有些混動車的動力系統架構，和高性能車也沒啥區別了。自營車曾經上架過一臺混動的思鉑睿，它的動力系統架構就和科尼塞克Regera相一致。只是兩者取向稍有不同，前者因為對續航里程的需求，它被設計有更強大的回收系統。而對於跑車來說，回收系統是這更多像是對制動力的補充。

純電動車的能量回收系統更加強大，收油門時的拖拽感更強。有無能量回收，對里程影響特別大。在混動車上，這種拖拽感就比較小，但是依然能夠有明顯的能量回收效果，對延長里程降低油耗，也有很好的幫助。

除了動能的回收利用，現在的量產車上很多新技術的運用也都是圍繞能量展開：電子空調壓縮機、電子助力轉向等等，都是為了減少外部附件從發動機上耗費能量，當這些舉措疊加在一起的時候，油耗也就能顯著地被降下來。