俗称“暴缸”的严格定义
引擎与马力的重要性
在一级方程式三大原理中,引擎至关重要,常听人说,重火力的车队在高速跑道表现好.像麦拉伦,法拉利,本田便是例子.那么一级方程式的引擎到底是怎样的哪?目前的一级方程式赛车都使用V型10气缸的布局.作为引擎的平衡来说,12气缸的引擎比10气缸的要好.但是因为12气缸的引擎过长,而且份量过重,所以各车队都回到了10缸引擎.我们知道一级方程式赛车要求引擎排气量在为3000cc以内,所以每缸的排气量约300cc.计算一下,一级方程式赛车引擎的每缸排气量比一般汽车中2000cc六缸引擎的每缸排气量要小,而重量和一般汽车中1600cc四缸引擎差不多都在120kg左右.看来一级方程式赛车的引擎也没什么了不起.注意：在一般汽车中最高级的跑车的引擎转速为8000转而一级方程式赛车引擎的转速在16000转.吃惊了吧!为什么,一级方程式赛车的引擎转速能达到如此高的转速呢?最大的理由在于采用了被称为“气动阀门”的阀门系统技术.该系统用在压缩机内被加压的空气代替金属的阀门弹簧,由此而实现高转速下不会发生阀门松动.下面就说一下引擎的具体问题：
1.引擎损坏：
一级方程式赛车引擎的损坏大体上可以分为2种情况.第一,某一部分的材料受力超过了它所能够承受的界限.第二,某一部分的材料在长时间的磨损下,寿命到期.一般的汽车引擎和一级方程式引擎的基本构造原理相同.但是,它们的开发方向不同.一般汽车引擎设计时当然也会考虑到引擎的动力性能,但是前提是不易损坏.所以设计时请可能的将某一部分的材料受力减小,同时确保它们的使用寿命.一般的设计前提是10万公里、最高40公里的设计行驶距离.而一级方程式引擎设计的目的是获得比赛的胜利,在比赛的300公里内发挥出它的最高性能.所以,为了发挥它的最高性能,在设计时就很容易时它部分部分的材料超过它的受力极限.同时,为了减轻它的重量,在很多地方使用的材料就要尽可能的薄,所以也很使用寿命也很短.如果,要比引擎的耐久性的话,一级方程式赛车引擎肯定比不上一般引擎.在性能、耐久性和安全性的极限追求引擎的动力的时候,还会产生一种情况.这就是引擎零部件的不平衡.所谓的不平衡就是指零部件在设计和生产时的误差.在一般引擎设计的时候,会通过严格的检查.而即使进行了严格的检查也会有误差的存在.这种误差对于一级方程式引擎来说就是一个致命的缺陷,导致零部件的受力不平衡而使引擎损坏.还有一点,就是引擎的使用方法不同.一级方程式引擎使用状态和一般引擎不同,几乎一直处于全开的状态,而一般汽车引擎处于这种状态的时间很短,这也是一级方程式引擎易损的原因.一级方程式大赛的竞争是极其激烈的.对于技术人员来说,考虑的只有是高性能.一般汽车引擎的设计时,先考虑我要用多少马力的引擎,再根据这个马力数考虑引擎的耐久性.而一级方程式引擎的设计时就不会考虑我要用多少马力的引擎,因为越高越好.如果,一个车队在比赛中获得胜利,那么失败的一方就会考虑失败的原因.原因只有两个,一是设计时过分考虑的耐力,使得动力性能下降,二是过分考虑了动力性能,使得引擎在比赛中损坏.获得胜利的引擎是在动力性能和耐久力之间找到了最佳平衡的引擎.最好的引擎就是在比赛结束的那一刹那,引擎也到了它的使用寿命.但是,谁也做不到这一点.技术人员最喜欢考虑的是减少某一部分的材料,来提高动力性能,所以一级方程式引擎容易损坏.
2.引擎缩缸：
引擎会动的地方都有损坏的可能性.活塞、连杆、曲轴.因为最近开始使用自动阀门,所以电气系统的故障也频频发生.在传动的地方,金属与金属的摩擦部位、轴承、液压系统都会损坏.比赛时赛车后面冒白烟,一般是引擎的阀门和活塞的损坏.对这种引擎进行事后检查时, 发现在专用管路里的油和水流进了引擎的燃烧室燃烧和蒸发,使得赛车冒白烟.如果发生了这种情况,引擎就已经寿终正寝了.如果在冒白烟之前,听到异常声响的话,还可能通过交换气缸盖来拯救.对于技术人员来说,他们喜欢能够在引擎损坏之后立即停下赛车的车手,因为在这个时候,还可以对引擎进行检查.不是觉得浪费引擎.而如果引擎完全损坏的话,他们就很难对引擎进行正确的故障分析.
3.引擎的工作：
第一项工作,是在一个赛季中不断开发新标准的引擎.一般,引擎供应商在生产赛车引擎的时候,都会大概计划好一年的改良计划.赛季中,根据比赛的实际情况,设想对某一部分某一部分做一点修改,比较极端的情况,就是在赛季中改变了整个引擎的设计思想.现在,一般在赛季中都会有三个版本的引擎投入使用.有人会问为什么不在一开始的时候,就设计好引擎呢?比赛用的引擎需要不断的改良,这也是引擎的命运之一.比如说,引擎商要对引擎的曲轴进行修改,在设计和制作样品的阶段有可能要花费2个月的时间,在花费一个月的时间对新的零部件进行测试,检查它的使用性能和耐久性.之后,正式制造又要花费1个月的时间.因为,他们不可能只生产一个,需要生产几十个这样的东西.但是,如果对引擎的活塞进行改良的话,就不需要这么多的时间.所以,一级方程式引擎在物理条件下,是需要一定的改良周期进行改良和推出新版本引擎的.第二项工作,在赛季中不停的生产引擎.一个大车队,他们在一个赛集中使用引擎的数量多达100台.现在,有实力的车队在比赛中对会装载全新的引擎.在一级方程式的世界里,为了追究最好的赛车引擎动力性能,就必须使用全新的零部件组装新引擎.如果,重复使用一些零部件的话,谁也不能保证引擎的耐久性.第三项工作,是在比赛时对引擎的性能进行检查.一般是通过对引擎进行数据统计和分析来实现性能检查的.技术检查一般是先对引擎的压缩冲程进行检查.然后是气缸盖和活塞,通过纤维镜检查引擎的气缸盖是否有损伤.最后是燃料的检查.燃料成分分析是美孚石油和雷诺发明的手段.通过对比赛后的引擎内燃料进行成分分析来实现引擎材料有损部位的检查.级方程式赛车的引擎在780马力左右,而据说今年梅赛勒斯引拉利引擎的马力高达820.平均一升的排气量超过270马力.厉害吧,当今世界上的四冲程引擎中有谁可以和它相比呢?