F1賽車的發動機只有1.6T,家用車當然可以使用(當然「家用車」泛指那些乘用車、可以正常上道行駛的車輛),只是配備F1賽用發動機的乘用車非常少見罷了。為什麼少見?答案很簡單,因為太昂貴導致大多數家庭用不起這樣的家用車,那麼就導致這類家用車的市場容量極小。
汽車廠商生產汽車是為了什麼?當然是為了賺錢,那麼就必然會去造那些市場容量大的車型,比如經濟型轎車、SUV。即便從全球范圍統計,20萬元以內的車型保有量占比也達到了95%以上(甚至更高)。所以即便一些車企有能力給家用車配備F1發動機,但由于市場容量太小也不會打造這樣的產品。
而唯一配備F1發動機的乘用車是由奔馳所打造的AMG one,該車于2017年的慕尼黑車展上亮相,而在今年6月份正式發售。全球汽車市場限量發售275輛,每輛價格高達270萬美元,國內擁有者大概7位,該車目前已售罄。雖然發售價格為270萬美元,但在咱們國內汽車市場該車的實際價格很可能在3000萬-5000萬之間。
所以這F1賽車發動機真的不能用在乘用車上麼?答案是否定的,F1賽車發動機是可以用在乘用車上的,只不過搭載F1賽車發動機的乘用車價格太貴,令絕大多數家庭根本承受不起這樣的家用車。所以不是家用車不能用F1賽車發動機,而是絕大多數主機廠根本不會打造搭載F1發動機的家用車。現如今甭說乘用車配F1發動機了,即便是F1賽場還剩下幾個車企在玩?
F1賽車1.6T發動機與普通的1.6T發動機有哪些不同?
各位車友應該都清楚,現如今F1賽車所使用的發動機為1.6T,而很多乘用車也使用1.6T發動機,那麼就代表兩者一樣麼?F1賽車所使用的1.6T可以看作是混合動力單元,整個單元包括內燃機(MGU-H,MGU-K)、電機所組成。而乘用車的1.6T本質上就是1.6L自然吸氣發動機+渦輪增壓器。乘用車的1.6T發動機當然可以通過增大渦輪增壓系統的壓力值來提高動力。
比如給那類早期的高轉速自吸(如K20A這樣具備萬轉潛力的自吸發動機)配備個渦輪增壓系統,壓力值打到4-6Bar,萬轉之后馬力是可以輕松突破1000匹的。實際上早在上世紀80年代F1所采用的1.5T渦輪增壓發動機就是采用這種理念。比如本田在上世紀80年代中期所打造的RA167E發動機,1.5T、增壓系統壓力5Bar左右,14000轉時能輸出1050匹馬力。
這樣的參數實際上比現如今F1賽車的混合動力單元大得多,現如今的F1賽車發動機內燃機部分也僅僅能提供550-700匹馬力,而剩下的部分由電機來完成。所以如今乘用車的1.5T、1.6T發動機更像上世紀80年代F1賽車所使用的發動機,因為那時F1動力單元還不是混動的。那時的F1動力單元是存粹的燃油機,高轉速、高增壓。
而對于民用車的渦輪增壓發動機而言,高增壓容易實現,但高轉速需要專門打造大缸徑短行程的活塞結構。可能很多車友認為本田的K20A已經算是乘用車中的高轉速之王,但其缸徑、行程也僅僅是86mm*86mm,而日產的VQ37則是95mm*81mm。但F1當年的動力單元缸徑達到了90mm,而行程卻小到了39mm,只有這樣短的行程才能縮短曲柄力臂從而減少對曲軸造成的負荷。
而如今普遍行程大于缸徑的發動機已經不能再承受高轉速對曲軸造成的沖擊,而高轉速工況所帶來的排放、油耗問題也與現如今的規則相矛盾。所以1.6T、2.0T發動機改裝過千匹的民間例子有很多,但在主機廠層面是不會這麼玩的。而現如今的F1動力單元則是由一台混動發動機以及N台電機所組成,拿AMG one為例,擁有4台電機,一台負責輔助驅動增壓系統(廢氣壓力不夠時用來防止遲滯用的)。
一台配備在曲軸上,而另外兩台則用于驅動前輪,而發動機只負責驅動后輪。所以內燃機+雙電機才實現功率破千匹。如上圖所示奔馳AMG one的進氣口布置在頂部,與F1賽車完全一致。所以不存在家用車不能使用F1發動機的說法,能用、但買不起。即便買得起,發動機的設計壽命只有5萬公里,當然設計壽命是保守的(余量很大),但真正的買主又有幾個會把這車開到公路上呢?大都是收藏罷了。
乘用車發動機與F1發動機距離有多遠
實際上現如今很多家用車發動機都或多或少地使用了一些F1動力單元下放的技術。比如真圓加工,日產的很多乘用車發動機都采用了這樣的加工技術。電動渦輪,奧迪的一些車型有采用法雷奧生產的電動渦輪,在廢氣壓力不夠時用電直驅渦輪以提高增壓系統的響應增加性能減少遲滯。而瑪莎拉蒂最新研發的發動機也擁有湍流噴射技術,從而大幅度拉高了壓縮比。
由上圖所示火花塞與噴油嘴組成了一個全新的「預燃燒室」,每循環點火前噴油嘴會噴射少量燃油在預燃燒室內由火花塞點燃,之后噴射預燃燒室內大量的火花,用這些火花去點燃主燃燒室被壓縮的混合氣。壓縮比越大活塞壓縮混合氣時產生的壓力、溫度就越高也就越容易導致爆震,而爆震的根本原因在于部分混合氣的自燃。而湍流噴射技術利用噴射大量火花來點燃混合氣,加快了混合氣的點燃速度,在自燃發生之前完成點燃就可以避免爆震了。
而內燃機驅動后輪,電機驅動前輪這種形式在一些油電混動車型上也有應用。所以我們可以說F1發動機的很多技術已經被用于乘用車上了,F1發動機并非指某一類特性的發動機,而僅僅是將一系列頂級的技術完成了堆疊。它隨便拿出某一項技術用在乘用車上都足夠成為賣點,而把F1發動機所有的技術都用在乘用車發動機上不是不行,代價就是成本太高。奔馳AMG-one的例子足以證明把F1賽車1.6T發動機用在乘用車上完全可行,但能買得起的朋友又有幾個?造什麼樣的民用車、家用車關鍵就在于市場容量。