从茶壶到奖杯 为赛车而生雷诺发动机蜕变史
【太平洋汽车网 技术频道】2014年F1赛车将迎来新纪元,在长达三年的研究设计、生产调试之后,雷诺在2014 F1比赛推出一套涡轮增压发动机+电力辅助动力系统。发动机为1.6L V6涡轮增压,电机辅助则由两个电机共同协作。时隔25年,雷诺F1引擎再度引入涡轮增压形式,它能否延续昔日的辉煌?
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● 2014雷诺F1动力系统介绍
1)雷诺F1发动机
和13年F1赛车那款V8引擎不同,14年雷诺F1引擎将从原来2.4L排量降至1.6L,进气方式由自然进气改为单涡轮进气,发动机由八气缸改为六气缸,至于缸径、行程等也发生了相应变化,喷射方式由多点喷射改为缸内直喷,发动机极限转速由18000转/分钟降至15000转/分钟,电机在原来的制动能量回收电机基础上增加了一个发动机热量回收电机,且制动能量回收电机极限转速由原来的38000转/分钟增加至50000转/分钟。
据官方介绍,尽管V6发动机排量比V8发动机要小,不过由于涡轮增压技术的引入,其动力输出反而要比后者强,并且发动机重量也更轻,大概只有100公斤,多种因素使得V6发动机油耗比V8降低30%。更强动力、更低油耗,这都是为了满足F1新赛制要求改良的结果。雷诺官方把这套动力系统命名为"Energy F1",目的是和当前量产车型Clio保持一致性。
2013/2014雷诺F1比赛专用发动机参数对比 | ||
发动机 | RS27-2013 | ENERGY F1-2014 |
排量 | 2.4L | 1.6L |
极限转速 | 18,000 rpm | 15,000 rpm |
进气方式 | 自然进气 | 涡轮增压 |
排列方式 | 90° V8 | 90° V6 |
缸径 | 最大98mm | 80mm |
活塞行程 | 无规范 | 53mm |
排气方式 | 双排气管 | 单排气管 |
供油方式 | 非直喷 | 直喷 |
MGU-K 转速 | 38,000 rpm | 最大50,000 rpm |
MGU-K最大输出功率 | 60kW | 120kW |
MGU-H 转速 | -- | >100,000 rpm |
制表:太平洋汽车网 |
2)雷诺F1电动机
搭载在2014雷诺F1动力系统身上有两款电动机——MGU-H以及MGU-K。MGU(Motor Generator Unit)可以充当电动机和发电机两种角色。MGU作为电动机时能把电能转化成机械能,当作为发电机时把机械能转化为电能。
MGU-H中H是Heat(热能)的缩写,MGU-H安装在涡轮增压器和涡轮轴相连接,涡轮起作用的时候,MGU-H会把部分涡轮旋转的机械能转化为电能,转化的电能能够直接供MGU-K电机使用,也可以储存到蓄电池当中以满足后续的使用要求,这时候MGU-H充当发电机作用。此外,MGU-H电机还能够通过把存储的电能转化为机械能控制涡轮的转速——降低旋转过快的涡轮以防过热、加快涡轮旋转速度消除涡轮迟滞现象,这时候MGU-H充当电动机作用。
MGU-K中K是Kinetic(运动)的缩写,MGU-K安装在发动机侧围和曲轴相连,同样能够实现电能和机械能的相互转化。车辆在减速过程当中,MGU-K充当发电机把旋转曲轴的机械能转化成为电能,同时,由于发动机在拖拽的条件下快速降速,分担了一部分制动系统的压力,使得刹车皮散热更快。车辆处于启动和加速工况时,MGU-K则充当电动机,让发动机的启动更快速,加速更给力。
和2013款雷诺F1动力系统上的MGU-K电机相比较,新版本的MGU-K电机输出功率是旧版本的一倍(120kW对比60kW)。整体上看,MGU-K和MGU-H配合时候使用能够有效提高发动机的燃油效率,消除涡轮迟滞以及快速传递动力。
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