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F1方程式赛车的涡轮时代

今天继续聊一聊增大引擎肺活量的议题。

在海平面,通常的大气压力是14.7psi(pounds per square inch 磅/每平方英寸)。因此,在引擎内部当气缸中的活塞下降时,便出现了一个真空状态。此时进气门打开,空气便以14.7psi压力跑进气缸,填充活塞下降造成的真空。高性能的引擎或者跑车引擎,空气能够充满整个气缸。我们把这称为100%容积率VE(volumetric efficiency)。最终,缸内外的空气密度或浓度达到一致,气缸压力等于大气压力。

任何形式的增压器,其最终目的都是将进气管中的空气压力提高到大气压力之上。假如我们想增压14.7psi,也就是说在进气门关闭之前,需要将两倍的大气强行压入气缸之中。在这种情况下,引擎将生产出两倍的动力,从另一个角度来看,引擎好像比原来胖了增加了一倍的大小。

在1987年,F1方程式赛车涡轮时代结束之前,小型的1.5L宝马4缸本田6缸引擎,在资格赛中竟能跑出1200马力(horse power)。原来他们增压达到了60psi,实际上据宝马公司内部人士透露,1987年的资格赛中真实的数据是1500hp,超出了速度检测器的量度范围1280hp。很显然,超过这一数据的引擎也是完全可以设计出来的。F1赛事在1988年,规则限定增压上限为2.5bar(36.3psi),邮箱容量限定在150L。这就意味着,在竞速比赛中,动力被限定在700hp之内。

实际上,除了增压的方式,化学方法也能极大地增加引擎中的空气量,存在很多物质在液态或气态形式时,含有大量的氧气。大家在好莱坞大片“速度与激情”中看到的蓝色火焰加速装置(极品飞车游戏),就是这种化学原理。鉴于文章的重点不在于此,有兴趣的朋友可以发邮件我,如果大家都有兴趣,我将另开一文。

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2013-10-27

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