1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

本文轉自易車微信公眾號,作者易教授。


大家都知道世界一級方程式錦標賽(簡稱F1),也知道F1的賽車很快,馬力高達1000匹,百公里加速時間最多不超過2.5秒,極速可超過350km/h。

這麼屌的賽車,排量得多大啊?!

1.6L,沒錯,只有1.6L。

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

不過F1賽車搭載的是1.6L渦輪增壓V6發動機。有人就納悶了,我家的車也是1.6L排量,加速為何這麼慢?僅僅是因為少了兩個汽缸嗎?

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

肯定不是,那些5.0L V8的車也沒賽車快啊。其實賽車和民用車的發動機工作原理是一樣的,只是一些零配件設計尺寸又天壤之別。

首先我們得知道,要想動力強,燃燒燃料的速度就必須快,而達到這目的方法有2種:

1.製造汽缸巨大的發動機,吸入和燃燒的燃料更多;

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

圖中是美國採礦車Liebherr T264,它使用的就是巨型發動機。這車本就是巨無霸,車身大小和一間小別墅差不多,自重363噸,而它的發動機比一輛轎車還要大。

這輛礦車發動機排量高達78L,最大功率也高達3,000kW,但它的車速並不快,轉速也很低只有約1,900rpm,最高車速也僅64km/h。

顯然,F1賽車用的不是這個套路。

2.增加燃燒的次數,每次燃燒的燃料少,但燃燒速度快

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

F1賽車用的是這個方式。

我們的家用車怠速時的轉速通常在1000rmp左右,過了7000rmp就是紅區再上不去了。而F1賽車僅怠速轉速便高達5,000至8,000rpm,運轉最高轉速更是高達19,000rpm。

現在,我們需要知道什麼是長行程/短行程發動機:

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

如圖所示,活塞從上止點到下止點的距離稱為行程,汽缸的直徑稱為缸徑。

我們看參數表的時候,經常能看到缸徑和行程數據,如果行程大於缸徑,則稱為“長行程發動機”,反之則稱“短行程發動機”。

“長行程發動機”在低速時的轉矩特性更佳,常用在一些強調拖動能力的車如貨車、礦山車等。也就是上文第1點所提到的“大型發動機”。

“短行程發動機”有尺寸更短的活塞和連桿,因此它更擅長高速運轉,像F1賽車、高性能超跑等均採用短行程發動機,也就是“高速發動機”。

而日常家用車為了均衡,缸徑和行程的數據都差不太多。

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

與家用車相比,F1賽車採用的活塞和連桿尺寸都更短小。燃燒次數更多,時間也超快,以致1.6T發動機的馬力能達到800至1000匹。

而且F1賽車的重量也就是一輛奧拓,我們都怕“小馬拉大車”,而F1賽車那麼大的馬力拉這麼輕的車身,簡直是赤兔馬拉棉花,躥出去就hold不住。

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另一方面,噴油壓力也是賽車發動機的特性之一。

F1賽車的轉速相當高,所以發動機完成一次工作循環的時間極短,即留給發動機噴油的時間也很短,因此汽缸內的燃油噴射壓力必須得比民用車強大很多。

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

民用車發動機的燃油噴射壓力在150~200bar之間,而F1賽車的噴油力是民用車的兩倍還要多,上限是500bar。

我們平時洗車用的高壓水槍壓力是60bar左右,對比這個想象一下,500bar的勁兒是有多大。

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

輸出如此暴烈的發動機,消耗磨損也是巨大的,F1賽車發動機的壽命只有700km。如果你開著一輛F1賽車自駕遊,從北京開到青島,車就廢了。

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

老百姓就不能體驗一下賽車過過癮嗎?

不是不能,是體驗不起。

F1 賽車百公里至少65L的油耗,要使用至少標號101的汽油。如果你開著它從北京自駕到青島的話,光油錢就超過了5000元,更別提100km一保養等等等各種花費了。

F1賽車造價極高,使用成本也極高,賽車場上就是互相追逐的人民幣。

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

不過,還真有一輛移植F1賽車發動機的量產車:AMG Project One。2017年,梅賽德斯-奔馳在北美車展上發佈了這輛搭載F1發動機的“神獸”,售價合人民幣1770萬元,全球限量275臺。

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

它用的是梅賽德斯F1車隊W07賽車所使用的1.6L渦輪增壓V6發動機,不過AMG部門把它的紅線轉速降到了13,500rpm,還搭配一套混合動力系統和4MATIC+四驅系統,使得最大功率超740kW,0-200km/h加速時間小於6秒,最高時速超350km/h。

1.6L發動機為何能爆出1000匹馬力?

這麼逆天的車,據說全部賣掉了,這個世界從不缺有錢人。不過這些大佬們也不能肆意體驗賽車的刺激,因為AMG Project One的壽命只有5萬公里。

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