F1车为什么能跑那么快(同样都是1.6L的发动机,买菜车和F1赛车,为啥差距这么大?)
更新时间:2022-10-21 17:27:07本文转自易车微信公众号,作者易教授。
大家都知道世界一级方程式锦标赛(简称F1),也知道F1的赛车很快,马力高达1000匹,百公里加速时间最多不超过2.5秒,极速可超过350km/h。
这么屌的赛车,排量得多大啊?!
1.6L,没错,只有1.6L。
不过F1赛车搭载的是1.6L涡轮增压V6发动机。有人就纳闷了,我家的车也是1.6L排量,加速为何这么慢?仅仅是因为少了两个汽缸吗?
肯定不是,那些5.0L V8的车也没赛车快啊。其实赛车和民用车的发动机工作原理是一样的,只是一些零配件设计尺寸又天壤之别。
首先我们得知道,要想动力强,燃烧燃料的速度就必须快,而达到这目的方法有2种:
1.制造汽缸巨大的发动机,吸入和燃烧的燃料更多;
图中是美国采矿车Liebherr T264,它使用的就是巨型发动机。这车本就是巨无霸,车身大小和一间小别墅差不多,自重363吨,而它的发动机比一辆轿车还要大。
这辆矿车发动机排量高达78L,最大功率也高达3,000kW,但它的车速并不快,转速也很低只有约1,900rpm,最高车速也仅64km/h。
显然,F1赛车用的不是这个套路。
2.增加燃烧的次数,每次燃烧的燃料少,但燃烧速度快
F1赛车用的是这个方式。
我们的家用车怠速时的转速通常在1000rmp左右,过了7000rmp就是红区再上不去了。而F1赛车仅怠速转速便高达5,000至8,000rpm,运转最高转速更是高达19,000rpm。
现在,我们需要知道什么是长行程/短行程发动机:
如图所示,活塞从上止点到下止点的距离称为行程,汽缸的直径称为缸径。
我们看参数表的时候,经常能看到缸径和行程数据,如果行程大于缸径,则称为“长行程发动机”,反之则称“短行程发动机”。
“长行程发动机”在低速时的转矩特性更佳,常用在一些强调拖动能力的车如货车、矿山车等。也就是上文第1点所提到的“大型发动机”。
“短行程发动机”有尺寸更短的活塞和连杆,因此它更擅长高速运转,像F1赛车、高性能超跑等均采用短行程发动机,也就是“高速发动机”。
而日常家用车为了均衡,缸径和行程的数据都差不太多。
与家用车相比,F1赛车采用的活塞和连杆尺寸都更短小。燃烧次数更多,时间也超快,以致1.6T发动机的马力能达到800至1000匹。
而且F1赛车的重量也就是一辆奥拓,我们都怕“小马拉大车”,而F1赛车那么大的马力拉这么轻的车身,简直是赤兔马拉棉花,蹿出去就hold不住。
另一方面,喷油压力也是赛车发动机的特性之一。
F1赛车的转速相当高,所以发动机完成一次工作循环的时间极短,即留给发动机喷油的时间也很短,因此汽缸内的燃油喷射压力必须得比民用车强大很多。
民用车发动机的燃油喷射压力在150~200bar之间,而F1赛车的喷油力是民用车的两倍还要多,上限是500bar。
我们平时洗车用的高压水枪压力是60bar左右,对比这个想象一下,500bar的劲儿是有多大。
输出如此暴烈的发动机,消耗磨损也是巨大的,F1赛车发动机的寿命只有700km。如果你开着一辆F1赛车自驾游,从北京开到青岛,车就废了。
老百姓就不能体验一下赛车过过瘾吗?
不是不能,是体验不起。
F1 赛车百公里至少65L的油耗,要使用至少标号101的汽油。如果你开着它从北京自驾到青岛的话,光油钱就超过了5000元,更别提100km一保养等等等各种花费了。
F1赛车造价极高,使用成本也极高,赛车场上就是互相追逐的人民币。
不过,还真有一辆移植F1赛车发动机的量产车:AMG Project One。2017年,梅赛德斯-奔驰在北美车展上发布了这辆搭载F1发动机的“神兽”,售价合人民币1770万元,全球限量275台。
它用的是梅赛德斯F1车队W07赛车所使用的1.6L涡轮增压V6发动机,不过AMG部门把它的红线转速降到了13,500rpm,还搭配一套混合动力系统和4MATIC 四驱系统,使得最大功率超740kW,0-200km/h加速时间小于6秒,最高时速超350km/h。
这么逆天的车,据说全部卖掉了,这个世界从不缺有钱人。不过这些大佬们也不能肆意体验赛车的刺激,因为AMG Project One的寿命只有5万公里。
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