※ 引述《Aniki98 (≡810078≡阿尼基)》之铭言： : 好啦 这个问题很蠢 : 可是F1的引擎只用2.4 V8 或 3.0 V10 : 而且还是N/A自然进气 : 就榨的出七八百匹马力 : 反观现在超跑 除了VERYON 16.4 马力超过这个数字以外其它都不到 : 而且还是用了8000cc 加上4颗turbo的W16引擎 : 为什麽F1的这种小排气N/A大马力技术不用在超跑上 : 成本问题吗 : 很好奇怎麽能差那麽多 试着说明一下F1引擎跟一般超跑引擎的差异好了, 大家都提到耐用度的问题, 我来说明一些技术上层次不同的东西 小排气量引擎要压榨出这麽大的马力, 转速必须得异常的高, 先不论如何在这麽高转速引擎还能吸饱空气, 在阀机构上两者就有很大的不同. 四行程引擎由汽门控制引擎的进排气, 汽门的开启, 则是凸轮轴转动时由其上的凸轮 带动摇臂或挺杆, 进而推动汽门, 关闭的控制则是靠汽门弹簧的张力来将汽门顶回去. 而汽门弹簧的最大回弹速度和张力直接限制了最高转速... 回弹不够快, 汽门没办法 跟上凸轮轴的速度, 就会产生valve float的现象, 轻微情况造成的後果就是汽门漏气, 严重则会造成活塞敲打汽门, 引擎立刻报销. 改进的方法除了把弹簧的线径加粗, 换成K值较大的材质, 或者是乾脆利用两组弹簧来控制汽门, 就变成dual valve spring, 见图; http://www.lingenfelter.com/Merchant2/graphics/00000001/8615wb.jpg (看到里面还有一圈弹簧了没) 在比较高转速的汽车引擎上可以见到这种设计, 例如s2000之类的, 重车几乎也是采用 这种设计, 可是线卷式弹簧还是有他没办法克服的情况. 大概过了一万三四千转, valve float 的情况依然会发生, F1的工程师想出了另外一套解决办法; 拿压缩的空气 来当弹簧. 利用空气的可压缩性来应用在汽门弹簧上, 想像如一个可压缩的圆筒状装置, 里面打入约200bar的氮气, 就可以取代传统的金属线卷弹簧. 见图; http://www.pureluckdesign.com/ferrari/f1engine/valvesystem1.jpg 这种设计还有其他许多的好处, 例如一直以来汽门弹簧都是吃掉引擎马力的凶手, 藉由改变弹簧内的气压, 就可以配合转速调整弹簧的spring rate, 在中低转速不需要 太大的压力时, 找回一些马力, 高转速又能确保弹簧的张力够不至於漏气以及发生valve flote, 此外凸轮轴的设计可以更极端, 若采用线卷式弹簧的情况必须要考虑凸轮的磨损, 还有高热, 气压式能缓冲这些问题, 换成气压式也减低了整个汽门机构的惯性... etc. 那, 为什麽超跑不用这个技术咧? 很简单, 因为转速没做那麽高, 用不到 还有别的吗, F1引擎跟超跑引擎其他的差异? 连杆是很重要的一部份, 连杆的负荷, 跟着转速的平方增加, 好比说三千转时连杆的负荷是一千转时的九倍, 那两万转时的负荷 就等於是一千转的400倍, 五千转的16倍... lol. 连杆若出问题这更不用讲了, 引擎真的 会炸开. 高转速的世界里, 活塞的重要性反而没有连杆来的重要, 在F1一缸不过300cc的 情况, 又是自然进气, 活塞所需承受的爆炸压力并不会比一般引擎来的大多少, 而那些 涡轮/机械增压的超跑或改装车, 爆炸时的缸压反而大的多, 更别提涡轮柴油车了. so 还是一句老话, 改涡轮活塞首当其冲, 改高转连杆才是第一优先考量, 超跑的引擎, 红线比一般房车引擎略高, 但也破不了九千转, 跟F1的引擎比起来是小巫见大巫, 连杆的材质/设计/挑选/加工/平衡 还是相差不少. 最主要还是精度和设计的不同. 还有, 引擎的连杆长度跟行程的比例, 这个叫rod-ratio, 越大越好, 在F1引擎该比例绝对超过 2:1(连杆是行程的两倍长), 比例越大活塞越不容易对缸壁产生侧向力, 震动越少. 还有 很多好处就暂先不提, 不然扯不完了. 超跑引擎若没有拉高转速的绝对必要, 也不用刻意 在这方面吹毛求庛. 此外还有一个最重要的设计可以让F1引擎直上两万转; 就是行程. 引擎的行程一定要超 短才可以把转速拉这麽高, 跟重机类似的道理. 活塞往复运动的平均线性速度计算公式: (行程*转速*2)/60, 而这个值有物理上的限制, 就算是F1引擎拉到两万转他的活塞速度 也不会超过30m/s, 一般高转速性能跑车如M3, s2000, 拉到红线时的活塞速度也不会大 逊於F1的引擎, 活塞速度越快, 机械损耗就越大, 并挑战机油抗剪力, 也会快速促使机 油劣化, 所以这并不是好事. F1引擎之所以只有2.4升却做成八缸, 一缸只有300cc是有 其道理的, 基於FIA的规范是没错, 但单缸排气量越小, 行程就能设计的越小, 红线便更 容易提升. 每缸300cc的情况下, 缸径将超过行程的两倍, 套用排气量公式算一算, 行程 只有4xmm, 这也是跟一般超跑引擎有很大区隔的地方, 市售车为求耐用度, 能够利用增压 大幅增加扭力和马力的情况下, 不需要这麽拼命的把转速作高而缩短行程. 又或者单纯扩 大排气量, 不更动引擎缸数, 就算一缸超越500cc的理想值只要输出有达到水准也是好的 设计. (例如corvette z06, 7.0L v8, 依然有500hp和65kg-m的扭力) 总结, F1的引擎跟超跑比起来, 更倾向於仿赛重型机车的引擎, 短行程高转速, 排气量小没啥扭力, 而又因为F1车总重不过500公斤(对吗?), 不同於超跑起码动辄将近 一吨半的重量, 扭力也不需要那麽大... 一切的设计都是位了高转速而努力的. 当然还有很多不同点我没提到, 相信也有很多不同点因为知识不足受限讲不出来... XD 但这三点我认为是main factor, 足以解释F1跟超跑引擎的"主要技术"差异... 接着是我是个人观点; 现今超跑的引擎其实也挺无趣的... 马力扭力大又如何? 我期待的是一些革命性的科技啊! 例如耐用度经的起考验的万转引擎, 或是量产camless 系统, desmo啦, 无敌的可变汽门啦等等. 话说bugatti veryon有一千匹, 不过在我看来 依然是 - POINTLESS! 最近一次让我很兴奋的是M5的ionic current火星塞和ECU, 能够及时监控缸压做各缸点火 微调. 那是引擎监理系统的重大突破... -- 前天看到这篇本来要回的, 後来懒了一下, 没想到马上就跳到後面好几页去了 想说好久没写文章打打字赚赚p币也不错... :p -- HONDA, the power of dreams. 无名小站个人板 P_SkyRipper @ wretch.twbbs.org - SI engine study. --

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