王者實力！奔馳AMG F1賽車動力系統(tǒng)有什么黑科技？ 2020年

2020年，隨著漢密爾頓、博塔斯在伊莫拉分站上包攬冠亞軍，梅賽德斯-奔馳AMG車隊提前4站奪得年度總冠軍，成功打破法拉利之前保持的6連冠紀錄。在賽場上，梅賽德斯AMG車隊的兩臺賽車相比競爭對手紅牛與法拉利，有著非常明顯的動力優(yōu)勢。

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在伊莫拉的大直道上，兩臺代號為W11的AMG賽車尾速要比紅牛高出15km/h ，比法拉利高出17km/h ，如此恐怖的動力系統(tǒng)讓競爭對手即便開啟DRS（可變空氣動力學尾翼）減小阻力，也無法追上W11賽車。那么，這套恐怖的動力系統(tǒng)到底有什么黑科技，讓梅賽德斯AMG車隊擁有如此巨大的優(yōu)勢呢？
【王者實力！奔馳AMG F1賽車動力系統(tǒng)有什么黑科技？】
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1、熱效率是重點
2014年F1方程式賽車正式進入混合動力渦輪增壓時代，這項規(guī)則的目的是讓各大廠商提高燃油利用率，達到節(jié)能減排的目的。國際汽聯(lián)通過限制賽車的燃油負載和平均燃油流速來控制燃油消耗量。其中，燃油流速限制規(guī)則最為精細，也最為嚴苛，當流速限定時，單位時間內(nèi)進入燃燒室的燃料就會被限制，賽車無法通過多噴燃油來提升動力， FIA（國際汽聯(lián)）的這項規(guī)則促使廠隊通過提升熱效率的方法增加動力。梅賽德斯的答卷便是改變混合氣點燃方法，提升稀薄燃燒穩(wěn)定性。眾所周知，稀薄燃燒采用過量的空氣與燃料混合，這個技術(shù)在目前國際汽聯(lián)苛刻的燃油規(guī)則下非常有吸引力，因為它可以減少燃料的消耗。但如果減少燃料噴射，空燃比就會過大，這會導致發(fā)動機容易出現(xiàn)爆震現(xiàn)象，同時也會因混合氣過稀導致動力下降。

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為了解決這一問題， “預燃燒室燃燒技術(shù)”便應(yīng)運而生，這個技術(shù)在2015年加拿大站開始被法拉利使用， 2016賽季中期雷諾開始使用， 2017年本田也開始使用這項技術(shù) ， “預燃燒室燃燒技術(shù)”也被稱作為“湍流噴射點火” ，該技術(shù)的應(yīng)用讓一臺1.6T發(fā)動機能夠在安全穩(wěn)定的工況下大幅提升熱效率，達到700-900匹最大馬力的動力輸出，使其在FIA的燃料限流規(guī)則下滿足賽車大動力、長續(xù)航的需求。

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2、湍流噴射點火如何實現(xiàn)？
采用湍流噴射點火的F1發(fā)動機火花塞沒有直接布置在燃燒室頂端，而是放在燃燒室正上方的一個密閉小空間中，這個空間被稱為預燃室，在一次噴油動作中，噴油嘴會將3%的混合氣引入預點火室中，火花塞只點燃預點火室內(nèi)的燃料，混合氣被點燃后產(chǎn)生“火焰噴射”現(xiàn)象，通過細小的微孔將湍流火焰從預燃燒室中擠出去，從而點燃主燃燒室內(nèi)的可燃混合氣體。這種點火方式能夠在稀薄燃燒的情況下讓火花塞周邊的可燃混合氣體更容易被點燃，進而引發(fā)火焰?zhèn)鬟f ，使燃燒室內(nèi)的燃料更容易完全燃燒，釋放更大能量。

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在推流噴射點火的過程中，預燃燒室充當了傳統(tǒng)發(fā)動機中火花塞的作用，因此梅賽德斯將主燃燒室中的火花塞取消，僅依靠預燃燒室噴射出的火焰完成主燃燒室點火。但是在使用情況更為復雜的民用車上，為主燃燒室配備一個單獨的火花塞還是很有必要的，例如前不久瑪莎拉蒂推出的3.0TV6雙渦輪增壓發(fā)動機，就是在預燃室的側(cè)面布置了一個主燃燒室火花塞和噴油嘴，在不適合稀薄燃燒的工況下發(fā)動機由這套系統(tǒng)獨立工作，維持正常運轉(zhuǎn) 。

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這項技術(shù)的難點在于噴油器設(shè)計、燃油混合物和ECU控制等，這些硬件的設(shè)計都對燃燒效果至關(guān)重要。盡管目前所有的F1車隊都已經(jīng)使用湍流噴射點火這項技術(shù) ，但是每個車隊的引擎動力還是有著比較大的差距，這些差距基本來自上述原因。之前法拉利的動力單元通過提前向預燃室內(nèi)注入過量燃料，通過加壓噴射的方式“騙”過FIA燃油流量限制，從而實現(xiàn)大馬力輸出，但這個違規(guī)的做法很快便被紅牛車隊與梅賽德斯AMG車隊舉報，該動力單元也被FIA進行限制。

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