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f1为什么禁用涡轮增压发动机_F1赛车新规则是什么

2024-08-08 09:35:16 56 0条评论

大家好!今天让小编来大家介绍下关于f1为什么禁用涡轮增压发动机_F1赛车新规则是什么的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1.F1赛车发动机为什么禁用燃气轮机?
2.F1赛车新规则是什么

f1为什么禁用涡轮增压发动机_F1赛车新规则是什么

F1赛车发动机为什么禁用燃气轮机?

想象一下,如果用装在F15战斗机上的发动机相同原理的机器来直接驱动四个轮子,会有什么后果?涡轮发动机的功率/重量比和输出扭矩比更大,体积更小。而且,其产生的推力是一种矢量推力,因此还可以协助赛车转弯(就像鹞式战斗机)。25年前,通过特殊的燃料和涡轮增压器,一台“二战”时的老式活塞发动机就产生了735千瓦的功率,而现在的F1赛车的3升发动机的功率只有660千瓦。1968年,乔伊·霍纳德驾驶着用普·惠公司德燃气涡轮发动机直接驱动的四轮赛车获得了印地500得10圈比赛胜利。很快,燃气轮机被禁止使用。

F1赛车新规则是什么

上周,梅赛德斯AMG车队邀请一批媒体参观了其位于Brixworth的高性能引擎部,也就是其F1引擎制造基地。向媒体发放了两张研发中的1.6升单涡轮增压V6引擎的3D虚拟图,并就新引擎相关的问题接受了媒体采访。

众所周知,F1将从2014年开始,使用1.6升的单涡轮增压V6引擎,取代当前的2.4升自然吸气V8。按照新规,引擎的转速上限将从当前的18000转,降至15000转,涡轮转速125000转。新引擎将采用直喷技术,最大喷射压力500巴。

与此同时,新动力单元还会引入所谓的能量回收系统——ERS。F1当前只是单纯的使用动能回收系统——KERS,通过一套紧凑的发电机/电动机系统回收后轴的制动能量。而2014年,除了KERS系统外,还会通过使用另一套电机与涡轮和热交换器相连,回收热能。

F1当前的KERS系统,车手每圈只能获得持续7秒80马力的额外动力输出。而使用ERS系统,车手每圈可以获得持续长达33秒,功率高达161马力的额外动力输出。新ERS系统的能储相当于当前KERS的10倍,通过后轴回收的能量是当前的5倍。

1.6升的单涡轮增压引擎与强大的ERS系统组合,使得2014年F1动力单元的总功率输出将和目前持平,保持在750马力左右。但是二者相加,扭矩输出会比当前大。这意味着赛车将拥有更加强大的出弯速度,当然也同时意味着后轮面临着更多的滑动,这将给轮胎的管理带来新的挑战。

新ERS系统的应用,同时意味着将提高引擎的的热效率。F1引擎当前的热效率约为30%,与道路民用车相当,2014年的目标是提高到40%。

关于2014年的引擎效率,事实上FIA拥有强制性的规定,要求引擎在极限工况下每小时的燃油流量不得超过100KG;当转速低于8500转/分时,每小时不能超过73KG。

在现行规则下,F1车手在比赛开始时,携带的燃油约为150KG,而2014年,只有100KG左右。这意味着F1工程师需要让新动力单元的燃油效率比当前的引擎提高30%,并保持相同的动力输出。

新引擎同时对排气管进行了严格限制,要求为“单出”形式,设在车尾中央,与GP2类似,此举是为了避免车队继续在废气扩散器上做文章。但这很可能会像去年的排气管新规一样,仍然难以阻挡F1工程师的智慧。

在引擎的使用上,2014年也更加严格,要求每位车手每个赛季只能使用5台引擎,而当前是8台。这意味着引擎的寿命要求将从当前的2000公里,增加到4000公里,翻了一翻。这将给引擎的可靠性更加严峻的挑战,特别是考虑到新的动力单元系统构成更加复杂了。

关于车迷担心的声浪问题,奔驰高性能引擎部常务董事安迪-康威(Andy Cowell)对媒体说,根据台架测试来看,声音是非常棒的。

“引擎的声音将会很大,但是我认为那是一种美妙的音乐。频率将会很高,加上涡轮的转速达到125000转/分,分贝相当高。当进行台架测试时你站在旁边,绝不安静,你必须得戴上耳塞。”安迪-康威说道。

参考资料:

新浪赛车频道新闻

2014年的一级方程式规则大革命,作为汽车行业顶尖技术的体育竞技,为了适应全球能源危机的大环境,也为了开辟一个汽车行业的新能源时代,对比赛规则作出了一些具有时代意义的改变。

组织措施

1.恢复季中测试

车队被允许进行4轮季中测试。

2.最多使用5个动力单元

每位车手整个赛季只能使用5个动力单元(旧规则为8个),使用任何额外的完整动力单元将导致车手必须从维修区开始比赛;任何更换超出允许的5个动力单元之外的单一部件,例如涡轮增压器、电机发电组或能量储存器,将被罚10个发车位。车手必须连续6场比赛使用同一个变速箱,多于现在的5场比赛。

3.车手扣分制度正式实施

每位车手现在就如同我们普通驾驶员一样,在每个人的F1驾照上有都12个积分,如果车手累积扣分超过12分,将被禁赛一场。扣分将记在车手驾照上,为期12个月。车手由于违反规则所扣除的分数从1分到3分,具体将根据违规情节的严重性而定,与此同时,新规则严格要求车手在离开赛道获得优势之后立即将位置交还给对手,从而避免类似于今年摩纳哥大奖赛上费尔南多-阿隆索直到安全车带领下才把位置让给塞尔吉奥-佩雷兹的争议再次出现。

4.维修区限速重新修订

旧规定中,维修区限速为自由练习阶段60公里/小时、排位赛和正赛100公里/小时(墨尔本、摩纳哥和新加坡整个赛事期间60公里/小时),新规则将维修区限速统一调整为整个赛事期间80公里/小时(墨尔本、摩纳哥和新加坡维持赛事期间60公里/小时不变)。该调整是出于安全考虑,因为大部分比赛中的事故都是由于限速太高而引起,此外车手在比赛前几乎没有机会练习在100公里/小时的速度下进站。

5.节约资源

进一步减少风洞测试和CFD(计算流体力学)工作时间以便降低成本;可能允许两支车队共同使用一个风洞。

6.安全措施

现在要求所有围绕赛车工作的车队人员在比赛中进站期间被要求戴上头盔。

7.动力单元冻结

任何(引擎)制造商在2014-2020年认证期不允许认证超过一个以上的动力单元。已经认证的动力单元在安装、可靠性和节约开支的原因下能够继续被调整。

技术措施

1.发动机

由原来自然吸气的2.4升V8发动机改变为1.6升V6涡轮增压发动机。不得不说,这是此次F1规则改变最大的一项,自1988年涡轮增压技术被禁止应用在F1赛事后,F1就一直只能采用自然吸气发动机。此次规则的修改,是因为世界能源渐渐枯萎,涡轮增压技术在此时就凸显出其重要而独特的地位了。

2.混合动力系统

新的能量回收系统ERS将会代替旧的KERS系统。KERS系统将能量汇集到后轴上每圈只能持续6.67秒,而ERS系统可以持续33.3秒,存储的能量会成十倍地增加,并且转换输出更大的功率。最高升压值将从60千瓦加大到120千瓦。而这些能量无需像此前那样只留出一部分传导到后轴上,而是可以利用吸入的空气压缩到涡轮机上形成废气喷射流。

3.油耗

由于新赛车得到混合动力的支持,以及要采用更小型、更省油的1.6升涡轮增压直喷发动机,因此其油耗也会有所降低。新F1规则中设定了一个雄心勃勃的燃油目标。每场比赛还是仅提供可供跑100公里的燃油。因此,发动机必须将燃油效率提升大约30%。

4.冷却方式

为使涡轮发动机吸入的空气达到一个较低的温度,赛车必须安装一个所谓的中间冷却器(Intercooler)。这种空气冷却器得有一个差不多跟整个侧箱一样大的尺寸。而加大了的混合动力元件也必须加以冷却。相反,缩小了的发动机本身则不会再散发出这么多的热量。尽管如此,车身可能还是会稍稍扩大一些。

5.空气动力学性能

下部的尾翼部件(Beamwing)被禁止使用,前翼从1.80米宽减少到了1.65米宽,车辆的前端距离地面由55公分下降到18.5公分。

6.排气装置

旧V8发动机配置的还是两个排气管,新的V6涡轮增压发动机排气管必须通到车身中部尾翼下方,并且向上弯曲呈5度角。

7.安全保护

旧碰撞试验改为静态负荷推离试验和挤压试验。为了保证侧面碰撞结构在倾斜角度的撞击中始终起到保护作用,侧面碰撞保护结构将成为(赛车)制造过程中的一项标准程序,并被统一安装在赛车上。并且为了保证驾驶舱两侧边缘、车手头部位置足够坚硬,静态负荷试验时产生的偏斜值从20毫米减小到5毫米。

8.轮胎

轮胎直径会保持不变,倍耐力后轮胎宽度增加2公分。

9.变速箱

由一款新的八速手动变速箱代替原来七速手动变速箱。并且规定最高转速从18000转/分下降到15000转/分。