F1其V6混合動力引擎令人難以置信的效率讓世人印象深刻。但隨著2026年新的動力單元法規的出臺,它燃燒的每滴汽油能獲得更多的效能嗎?
F1於2009年首次與動能回收系統KERS進行了溫和的“雜交”,這是當時使用的V8引擎的可選附加元件。鑑於2009年F1賽車的最輕重量要低得多,僅為640公斤,而今天的重量為752公斤,明年為792公斤,車隊就是否在賽車中新增KERS方面存在分歧,包括布朗GP和最接近的競爭對手Red Bull。
當時,電動機一次最多隻能提供60千瓦(80.4馬力),每圈僅提供400千焦耳的電能。這個數字太低了,增加車重的情況下卻提供了不同比例的額外輸出功率使得車隊覺得投入產出比並不經濟。
十多年後,每個賽車製造商都在爭先恐後地為他們的續航里程供電。純燃油動力賽車不僅發展勢頭下滑,而且越來越多的國家從2030年代開始禁止純燃油汽車的銷售。
自2014年推出以來,F1目前的混合動力系統一直是令人惱火的話題,FOM執行長Bernie Ecclestone表示,他討厭混合動力車,如果還有另一個令人愉快的解決方案,他就不會引入它們。
長期以來,“雜交品種”一直被視為被迫進入F1的東西。這令人驚訝的是,製造商在開發上花費了這麼多錢,目前的動力單元的複雜程度已經是F1史上之最。
自四年前自由媒體接管F1以來,這種情況發生了變化。2026年的新動力單元法規的引入讓人們不禁想知道,如果F1車隊自己的收支足以支援車隊的健康運營,以及更早時間宣佈綠色可持續概念的引入,本田是否會對繼續參與這項運動持更開放的態度。
“世界上最有效的引擎”仍將引發人們之間的爭論。要讓一輛平均時速200公里以上,極速達到300公里以上的賽車強加於環保可持續的概念,是不是有點不倫不類。
F1當前的動力單元整體熱轉化效率為52%,與熱轉化效率約為20%的燃油引擎相比,這是一個驚人的數字,這裡包括混合動力系統,與V8時代末期的29%相比,這是一個巨大的增長。相比之下,豐田混合動力車普銳斯的效率為40%,對於量產型汽車來說,這本身就是一個巨大的數字。
長期以來,50%是燃燒效率的瓶頸,F1為其技術超過這個指標感到自豪是理所當然的。然而,法規也限制MGU-K儲能量,這意味著它仍有很大的發展空間。
目前,MGU-K僅限於每圈恢復兩兆焦耳的能量,略高於0.5千瓦小時。總體而言,使用MGU-H回收的能量,車手可以在一圈內使用電池中的4MJ能量,相當於1.1千瓦時。
純電動賽車效率要高得多,FE動力總成的效率無限接近100%,以至於其收益幾乎在物理上是不可能的。FE的再迴圈限制更高(高達250千瓦,能量回收無限),FE在制動下比F1回收的熱能更多。
幾乎所有高階賽車類別都在引入混合動力。但隨著世界耐力錦標賽的Hypercar類別(取代了開創性的混合動力LMP1級)馬力受限,以及使用混合動力元素的LMDh,F1是唯一允許全面混合動力開發的比賽,儘管明年也會凍結。
將混合動力系統推向真正非凡的效率水平的機會肯定是2026年法規所希望看到的。MGU-H預計將被擱置一邊,但取消MGU-K儲能範圍為賽車提高功率輸出提供了一個巨大機會,從電池管理和材料改進到推動制動熱能回收的上限,汽車行業仍在小心翼翼地探索。