67年来,一直在“退步”的F1引擎
第二次世界大战结束后,第一届FIA世界一级方程式大奖赛(F1)于1950年在英国诞生,到今年已经有了67年的历史。
超过半个世纪的历史当中,随着科技和比赛规则的进化转变,各种类型的引擎被使用过。
下表简单总结了从1950到2017年9次主要的引擎规则特点:
年代 |
排气量 |
吸气形式 |
最大马力 |
1950-1953 |
4.5L/1.5L |
自吸/机械增压 |
425 |
1954-1960 |
2.5L/0.75L |
自吸/机械增压 |
290 |
1961-1965 |
1.5L |
自然吸气 |
225 |
1966-1986 |
3.0L/1.5L |
自吸/涡轮增压 |
1350 |
1987-1988 |
3.5L/1.5L |
自吸/涡轮增压 |
690 |
1989-1994 |
3.5L |
自然吸气 |
820 |
1995-2005 |
3.0L |
自然吸气 |
930 |
2006-2013 |
2.4L |
自然吸气 |
740 |
2014-2020 |
1.6L |
混动涡轮增压 |
1000 |
虽然最近FIA对引擎的规定越来越严格,但这主要的9段时期当中并不都是如此死板,也存在过几套方案可供选择的时期。接下来具体了解一下详细的情况。
4.5L自然吸气和1.5L机械增压的1950-1953年
F1引擎的历史由4.5L自然吸气和1.5L机械增压引擎拉开序幕。
照片上这台阿尔法罗密欧159赛车上搭载的引擎有8个气筒,动力输出最大可达425马力。
转速限制:无
气缸夹角限制:无
气筒数量限制:无
2.5L自然吸气和0.75L机械增压的1954-1960年
这段时期的引擎无论是自吸还是机械增压,排气量都有减少,最大的影响是最大输出马力也减小到了290PS。
另外,虽然比赛规则上允许使用0.75L机械增压引擎,不过实际上没有任何一支车队使用过这种形式的引擎。
转速限制:无
气缸夹角限制:无
气筒数量限制:无
1.5L自然吸气的1961-1965年
1961年开始的比赛规则禁止使用增压系统,并且限定排气量为1.5L,最大马力225PS。
各车队针对这一规定纷纷将引擎从前置纵向布置改为中置纵向布置,本田从这一时期开始参加F1,但选择了稍稍不一样的中置横向布置,似乎预示着一代传奇将会诞生。
转速限制:无
气缸夹角限制:无
气筒数量限制:无
3.0L自然吸气和1.5L涡轮增压的1966-1986年
1966年的规则允许使用排气量达到3.0L的自然吸气或者1.5L涡轮增压引擎,最大输出马力也达到了1350PS。
1967年福特注资引擎厂商COSWORTH,将新开发的FORD COSWORTH DFV引擎提供给有需要的车队,结束了车队只能独立开发引擎技术的时代。
迈凯伦、威廉姆斯等车队因此得以诞生。
转速限制:无
气缸夹角限制:无
气筒数量限制:无
3.5L自然吸气1.5L涡轮增压的1987和1988年
1988年的本田引擎无敌到寂寞。
全年16个分站中迈凯伦本田车队拿下了15个冠军。
由于这台名为HONDA RA168-E的1.5L涡轮增压引擎过于强悍,FIA又一次决定从1989年开始禁止使用增压技术。
转速限制:无
气缸夹角限制:无
气筒数量限制:无
3.5L自然吸气的1989-1994年
尽管引擎增压技术被禁止使用,迈凯伦本田车队在1989年、1990年和1991年依旧强横,加上还是涡轮增压时代的1988年,连续四年获得车队总冠军。
这一成绩为本田不仅带来了荣誉,口碑和经济效应可以说一直持续到现在。
转速限制:无
气缸夹角限制:无
气筒数量限制:12缸以下
3.0L自然吸气V10/V12的1995-2005
为了抑制恶性竞争和无限制追求最高速度,FIA在这段时期限制引擎排气量为3.0L。
随着引擎越来越小型化,制造商和车队开始重视轻量和高转速。并且FIA也在2000年以后宣布禁止使用V12引擎,主要原因就是V10引擎相对来说更加轻量小巧而且质量可靠。
值得一提的是,2003年BMW所设计制造的P83引擎最高转速达到了19200RPM。
转速限制:无
气缸夹角限制:无
气筒数量限制:V10或V12缸以下(2000年以前)/V10(2000年以后)
2.4L自然吸气V8的2006-2013年
为了进一步削减经费和抑制恶性竞争,引擎规则进一步将限制缩小到了2.4L的V8。
同时,尽管在2006年没有立即限制最高转速,FIA在随后一步一步将转速限制到了18000RPM。
转速限制:18000RPM
气缸夹角限制:90度
气筒数量限制:V8
1.6L V6混合动力涡轮增压的2014-现在
全世界都在重视环保的今天,F1自然也不例外。
2014年开始F1的引擎不再叫做引擎,而叫做动力单元(Power Unit)。
这是因为跟以往不同,新的动力系统不再仅仅依靠内燃机提供动力,而是增加了动能回收(MGU-K)和热能回收(MGU-H)两大系统。
转速限制:15000RPM
气缸夹角限制:90度
气筒数量限制:V6
从1987年开始,F1引擎的排气量一直在减少,而且从未有过反弹。
现在的1.6L涡轮增压引擎规则会持续到2020年,2021年以后的引擎规则依然待定。如果不重蹈历史覆辙的话,可以预计2021年仍然会维持1.6L的排气量。
2017年10月31日FIA与各引擎厂商和车队的会议上暂时拟定了未来的引擎规则方向,增大声浪、削减开发经费、维持小排气量混动结构是三个核心。至于MGU-K和MGU-H,特别是MGU-H的存留虽然不好说,但支持废弃该系统的声音非常多。
总体来说一直在退步的排气量,一直在变得复杂的设计,一直在颠来倒去的规则变动,未来的引擎将会如何发展,让人揪心,让人期待。