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告别V10告别一个时代 透过法拉利看V10引擎历程



在现役的7个引擎供应商中,雷诺是最早将V10引入F1的(图为7个厂商的产品合成图[非最新型号])


  根据国际汽联的新规则要求,为了节约开销,将从明年起使用2.4升V8引擎,这意味着在F1赛坛咆哮数十载的V10引擎将从此成为历史。V10,这个曾被F1技师奉为最完美的引擎方案,将F1在技术上的对抗推向了前所未有的高度;如今它的退出,将预示着F1引擎技术一个时代的结束。



  作为F1赛车最核心、最昂贵、最机密和最复杂的构成部分,现役的3.0升V10引擎已经全面超越了之前的任何“心脏”。它无论在升功率、扭矩、升扭矩、极限转速、爆发力,还是功率重量比、燃烧效率、可靠性、平顺性上,都将“前辈”抛在了身后。可以毫不夸张的讲,它代表着人类现今内燃引擎技术的最高水准!

  但让人遗憾的是,V10引擎的这份荣耀将很快成为历史,V8将在明年接替他的王位。在这个即将“离别”时候,为了让车迷铭记这种曾为F1缔造辉煌的引擎形式,我们特意策划了下面这篇稿子。




V10引擎进入F1

  

  V10进入F1并不是同步完成的,这是因为在F1赛场曾出现过V10和V12平行发展的时期,也就是说当某些车队已配备V10引擎时,其他车队还在继续使用V12。比如1995年,当法拉利还在采用1950年便开始进入F1赛坛的V12时(当然前后两台V12在技术已不可同日而语),奔驰的首台75度V10引擎已经下线参与实战。



1995年,当其他车队都开始使用V10时,法拉利仍在用V12

  
雷诺为F1提供的第一台V10引擎是1989年的雷诺 RS01(之前他们使用的是1.5升的V6),当时这台呈65度夹角的3.5升引擎能够输出650马力的峰值功率,最高转速可达14300rpm,比前一年使用的V6引擎高了2300转/分。和雷诺一样,1963年进入F1赛坛的本田也于同年推出了自己的首台V10引擎,夹角为72度,与目前雷诺使用的RS25一样。本田的这台引擎虽然峰值转速(13000rpm)不及RS01高,但是功率却达到了670匹,让雷诺刮目相看。


宝马的第一台V10引擎叫E41-4,2000年降生,它是除丰田之外,现役的7个引擎供应商(法拉利、雷诺、奔驰、宝马、本田、考斯沃斯和丰田)中,最晚向F1赛坛推出V10心脏的厂商。但众所周知,宝马的前身是巴伐利亚引擎公司,他们在引擎上的造诣绝不逊于任何对手。处女作E41-4刚刚降生便超越了同时代的大多数对手,随着技术的发展和经验的积累,宝马最终凭借自身强大的技术实力打造出当今F1赛坛最强劲的引擎之一——宝马P84-5,它与本田的RA005 E,被公认为动力之王。



V10引擎的发展(以法拉利为例)


现役V10引擎已达到炉火纯青的地步,其发展模式已经高度标准化(图为雷诺技师正对02款的RS22进行台架测试)





法拉利V10为何起步较晚


法拉利V10引擎虽然起步较晚,但并不代表他们在技术上落后。赛场是检验实力的标准,法拉利自96年以来的战绩便足以说明他们在引擎上的功力不在任何对手之下。这也是我们在分析V10引擎的发展时,没有选择最为劲爆的宝马和本田的主要原因!

  根据法拉利引擎主管保罗-马丁涅利(Paolo Martinelli)的观点认为,大排量的高转速引擎最佳的结构形式是V12而非V10,这便是法拉利在“3.5升时代”为什么不采用V10引擎的真正原因。



1995年,国际汽联为了降低F1引擎的动力输出以提高比赛安全,将排量降至3.0升。这次看似微妙的改革,却宣告了V12的死亡,原因是复杂的V12已不再适合这样小排量的引擎要求,所以奔驰在该年便立即将引擎减少了两个气缸。但法拉利为了稳妥起见,避免在技术上栽跟斗(与今年使用F2004M颇为相似);在3.0升排量的要求下再沿用了一年的V12,这便是当年的法拉利Tipo 044/1。工程师在技术上所作的改动是:减小缸径,将夹角从原来的65度增大到75度,但动力却损失了25匹。


2003年,搭载于F2003-GA的052引擎首次突破900匹大关。




法拉利的首颗V10终于降生

次年,法拉利的第一台V10终于诞生了,与家族中仍一款F1引擎一样,这颗心脏也拥有自己独有的编号——法拉利 Tipo 046。在这里,“46”代表它是法拉利历史上的第46颗F1心脏。046配备的车型法拉利F310,这使后者成为法拉利史上第一辆搭配V10心脏的F1赛车。顺便提一下:F310在该年为法拉利拿下3个分站冠军,并夺得年度车队亚军头衔。

  由于是第一年接触高转速的V10引擎,因此在技术上仍处于摸索阶段,当时这颗引擎并不是采用现在的90度,而是75度,这与奔驰于前一年推出的F0 110完全一样。由于引擎是F1最隐蔽的竞争项目,因此外界无法得到最确切的技术参数,从当年的资料记载看,较为保守的估计是600匹,而据谍报消息称则有750匹。



法拉利V10引擎的前期成长

从法拉利V10引擎的发展来看,他们比对手走的弯路要少,法拉利是最早找到90度——这个最佳夹角的引擎供应商,而且越到后来实力进步速度越快。

  1997年,法拉利并没有开发F310的全新替代车型,而是使用的改进版本——F310B。与之搭配,引擎也是使用的改进型号046/1b。在技术上,046/1b与前任几乎没有任何区别, 仍旧是使用的单顶置凸轮轴结构,功率保持不变,但是可靠性提高了。F310B在该年为法拉利夺得5个分站冠军,再次获年度亚军头衔。

  从98年开始,法拉利V10引擎的发展开始加速,首先是将气缸夹角改为80度(一步步向90度逼近),在提高动力输出的同时将重量减轻。当年使用的047已经在当初的125公斤基础上大幅瘦身,动力增加了5马力。次年,法拉利引入双顶置凸轮轴技术,大大提高了引擎的点火精确度和配气燃烧效率,动力输出曲线更加合理。而另一方面,通过使用大量轻金属将重量减至112公斤,引擎更加紧凑,但丝毫未影响可靠性。这颗代号为048的心脏功率已达780匹,他在该年为法拉利赢得年度总冠军头衔,这同时也是第一颗为法拉利赢下该项荣誉的心脏。



搭载在F2005上的055,成为法拉利有史以来最强的V10心脏




法拉利引擎进入"90度时代"

2000年开始,法拉利V10引擎步入“90度夹角时代”,这同时也是3.0升V10引擎发展的大势所趋,法拉利在这之后的几年将核心工作放在:提高输出功率+降低引擎质量上。2001年,代号为050的引擎功率首次突破800匹大关,达840HP。而质量则第一次突破100公斤的下限,仅重94KG。

  次年,通过新材料和新技术的扩大应用,质量再次被砍掉2公斤。而随着活塞运动速度加快,功率则继续向上攀升,配备于F2003-GA的052在两个最重要的指标上都达到了新的高度:峰值功率900匹,极限转速19000转/分。一年之后,在装速“高居不下”的同时,功率又增加了15匹,法拉利V10引擎也因此达到了其发展的颠峰时期。


本田的RA005E的峰值功率已达955匹 图为2004款的RA004E




F1生存危机扼杀V10的未来

如此惊人的数据在五年前是不敢想象的,但正是这种近乎疯狂的增长速度,让莫斯利萌生了扼杀V10的念头。原因是它的力量让人恐惧,这种直线增长的趋势已经向蔓延的大火一样威胁到运动的安全;而且最本质的是,这种增长是通过海量的投入换来的,它直接引发了另一个问题——生存危机。

众所周知, 技术的较量实质是经济实力的对抗,但问题是现在车队的收入没有丝毫增长,这对日益尖锐的矛盾最终将V10推上了死亡的深渊。2005年,国际汽联宣布将一台引擎的使用寿命延长至两站,迫使车队不得不强化他们的引擎结构,这正是法拉利054引擎质量不降反增的根本原因。可即便是如此,各车队的引擎输出功率仍呈现直线上升趋势,F2005搭载的055已攀升至935匹,而据本田方面称,他们的RA005 E更是达到了令人汗颜的955匹。

  但再强的“心脏”明年也得走进博物馆(选择沿用的除外),它们在F1的使命将到此结束,那些曾为10个气缸彻夜工作的技师们,明年将不得不忍受“丧子之痛”。即将登台的V8,是否也将经历这样的历程呢?没有人知道!

为什么引擎的那些管道扭曲得很奇怪?

对气缸没什么了解,不知道所谓的90度最佳是什么概念...
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