2006年F1"心战前传" 破解V8引擎的全部秘密(二)
四，新引擎规则分析
以上的条款看似简单，但事实上它可能是F1史上最苛刻的引擎的规则了。它给F1引擎工程师设置的障碍几乎密不透风，到底密到什么程度。下面我们将对其做逐一分析。
1，必须统一采用夹角为90度的V型结构；
将引擎夹角统一使用90度，这是F1史上，国际汽联首次对夹角做硬性规定。从技术上讲，这不会给制造商带来多大障碍，不过可以猜想到的一点是，此举无疑更便于FIA考评后面的限制指标，比如引擎重心高度。
夹角对引擎的的影响主要包括机体强度、机体重心高度、机体体积和机体系统布置。在上赛季，只有雷诺的RS25引擎夹角不为90度，而是采用更小的72度。雷诺引擎主管罗伯-怀特认为，小夹角的机体强度更高，这非常符合两赛一引擎的新规则。不过从本赛季开始，V10将成为历史，而雷诺要完成从72度到90的转变不会有任何困难。
在这里需要特别提醒的是，不要把气缸夹角和上面提到的等间隔燃烧角混为一谈。
2，缸径不得超过98毫米，缸距必须在106.5mm (＋/-0.2毫米)之间；
事实上新规则最要命的限制，是从这条开始的，原因请看下文：
大家知道，高功率是F1引擎追求的第一目标。而要提高引擎功率，最直接的办法便是提高转速。但引擎的转速并不是一个可以无限增加的量，它受到的第一个约束是活塞的磨损。
常识告诉我们，引擎转速越高，意味着活塞在单位时间内的运行距离越长，磨损也就越严重，那如何克服这个问题呢？这时可能大家第一个想到的是利用更高级的耐磨材料，但是不巧，国际汽联如今出台了更加严厉的材料限制条款(详情请见文章末尾的新引擎规则译文)。在这种情况下，我们必须将思维向另外一个方向转变，缩短活塞行程。
原因是缩短活塞行程，就意味着活塞在相同转速下的运行距离缩短了，这当然可以降低磨损，没错！但是排量必须保持不变；因此必须将气缸压扁，结果是缸径增加了。眼看目标即将实现，但国际汽联现在将这条路也堵死了：缸径不得超过98毫米，这就是新规则的要命之处。
再看后半段限制：缸距必须在106.5毫米 (＋/-0.2毫米)之间；这又意味着什么呢？解答这个疑问，我们需要做点数学运算。
缸距是106.5毫米，是指引擎单测并排的四个气缸，其间的任何两个的轴心距离不得超过106.5毫米。在这个要求下我们我们通过计算的会发现，现在的气缸间距＝106.5毫米-98毫米x2＝8.5毫米，这个值明显大于目前V10引擎的4＋-1毫米。也就是说在新规则下，不仅气缸的缸径自由度被进一步缩小，而且要想缩短引擎的尺寸都不可能，这将直接缩小大家在引擎尺寸上的差异。
3，禁止使用可变进气歧管；
可变进气歧管是一项调节引擎扭矩输出表现的技术，目前已经非常成熟，被民用车广泛使用。其技术原理是，通过改变进气歧管的长度(有的甚至在进气歧管中增加了特殊的阀门)来调节进入气缸的可燃气流量，进而达到调节引擎扭矩输出曲线的目的。
使用该项技术的好处是，引擎在转速两端区域的扭矩得到加强(尤其是低转速)，整个引擎的扭矩曲线更加平滑。具体表现为赛车在低转速的加速性能更强，出弯速度更高，车手失误对圈速的影响被弱化，由于曲线平滑，赛车也更易于驾驶，但是从明年开始，该项技术将被禁止，这将是引擎遭遇新规则的又一次重创。
不过禁止使用可变进气歧管，并不是指全年只能使用一种规格的进气歧管，工程师根据每站比赛的特性，选择特定长度的进气歧管是允许的。宝马引擎主管马里奥-泰森表示，如今，赛道布局和天气将成为决定进气歧管长度的主要因素，像蒙扎和印地安纳波利斯这样的赛道，工程师必将偏向使用同种长度的进气歧管，而在摩纳哥和匈牙利，又将是另外一种。
4，a)引擎质量不得低于95公斤；b)引擎重心距车底参考面的距离不得低于165毫米；c)曲轴中心到车底参考面的距离应在58毫米以上。
之所以要将这三项因素并在一起分析，是因为它们最终都牵涉到同一个问题：引擎的质量和重量分配。下面让我们先来了解一组数据：
| 引擎代号 | 055-V10 | RA005E-V10 | RS25-V10 | P84/5-V10 | FO110R-V10 | 054-V10 | TG-90-V10 | RVX-05-V10 | | 引擎质量(kg) | 94 | 88 | 105 | 92 | 92 | 94 | 95 | 91 |
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上表是上赛季七支引擎供应商的8款引擎质量列表，从中我们发现，除了雷诺RS25-V10以外(实际上到赛季末，已经控制在90公斤以内)，全部都低于95公斤。呈现这个表格是为了告诉大家，以为使用V8引擎会让引擎减肥的思想是完全错误的。因为即使是“大块头”的V10引擎，其质量都已全部低于95公斤，而现在国际汽联却要求砍掉两个气缸后的V8不得低于95公斤。而且不只是以上的观点错误，认为新引擎能让赛车配重自由度提高的思想同样是个误区。
本田主管引擎发展的头目木内健雄表示：即使使用去年的技术，正常情况下一台V8引擎也不会超过80公斤，但是国际汽联现在却要求质量必须达到95公斤，这意味着工程师不得不给引擎增加额外的配重。从技术角度讲，这是在倒退。因为现在的工作不再是怎样设法将其做的更轻，而是要人为的让其背上一个包袱，而且这个包袱还不能随便背。
大家知道，要实现低重心，最直接的方法便是将配重加在引擎的底部，但是莫斯利告诉你，现在不能这么干，引擎重心距离车底参考面的距离不得低于165毫米。而且更残酷的是后面一条，引擎曲轴中心距离车底参考面的高度应在58毫米以上。
众所周知，要减轻引擎的振动，一方面需要将引擎的安装位置降低，而另一个方面便需要将引擎的振动源降低，而这其中最核心的部件便是曲轴。为了达到这个目的，人们发明了干式机油底技术。但是现在，国际汽联却要求限制曲轴的高度，这一切都与F1赛车要求的高性能背道而驰。
通过对以上三项的分析我们能够得出一个简单的结论：，新规则将大大缩小各引擎制造商原本在技术上差距。比如本田在引擎质量控制上的优势将荡然无存。不过这正是FIA想要的。因为他们的哲学是：实力均衡，才有更激励的比赛。
5，更加苛刻的材料限制
“禁止使用镁合金，MMC以及铍、铱和铼等含有量超过50%的合金”。我们在分析新规则的第二条时曾提到过材料问题，当时没有展开，是为了在这里并在一起分析。
事实上，国际汽联对材料的限制，并不是从今年才开始的，但是却从来没有像现在这样严格过。几乎除了钢、铁和铝之外，其他的任何材料都不允许使用，这再次成为V8引擎发展的绊脚石。大家知道，材料是技术进步的基石，没有不断发现的新材料，技术进步的速度是非常有限的。
一个简单的例子，为了提高引擎转速，工程师必须使用质量更轻、更加耐磨和耐高温的新材料，但是现在这条路被堵死了。要实现发展目标，必须另寻他路，速度减缓是不言而喻的。
在这里，我们想顺便提一下节约这个话题。现在限制材料应用必然会导致车队原有的材料研发部门停工关门，其直接经济损失自不必说。工程师为了提高性能，必须会将投入转移到其他方面，那么，国际汽联节约的目的得到了吗？
一点总结
以上长篇的分析只是笔者的一点拙见，其中大部分以陈述事实为主，希望能对大家了解V8引擎和欣赏比赛带来帮助。
记得在V8定案后的很长一段时间内，大家都担心F1是否会沦为一辆高成本的GP2战车。但是当戴维森上周在瓦伦西亚驾驶RA106打破赛道纪录后，一切的顾虑都灰飞烟灭。虽然这不全是引擎的功劳(使用更软配方的轮胎和不断升级的空气动力学设计)，但是这却向车迷传递了一个事实：改用V8引擎的F1，速度将绝不逊于以往，而且还会有更多的惊喜，等待我们在比赛中去发现！F1工程师的天职永远都是：在规则的限制中，不断超越！
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