在奥迪之后,凯迪拉克也宣布要进入F1赛场。
这次凯迪拉克的官宣,是和一位前F1车手迈克尔安德烈蒂(美国人)合作,预计是在2026年参赛。一向以大排量闻名的美系车,要进入F1赛场,放现在确实有点不可思议。要知道目前F1所使用的发动机已经变成了1.6T六缸的涡轮增压发动机,早已经告别了大排量时代,目的是为了环保。
那么再看一下,凯迪拉克要加入F1的时间节点,2026年。那个时候,F1对于发动机的要求是动力单元将使用完全可持续的燃料,而不再燃烧化石燃料,碳将来自于非食品生物来源,城市垃圾,甚至直接从大气中提取。
并且,发动机将包含进更大的电机,MGU-K提供的电功率将达到目前混发电的三倍;更少的燃料,但马力并不减少。一场比赛中每台赛车所消耗的燃料数量降低到70公斤,燃料减少,但电力输出上的加强,赛车的依旧将维持1000+马力。
只有三年时间,凯迪拉克研发一台合规发动机,难不难?通用,为什么用凯迪拉克?
F1用的1.6T,有哪些开发难点?
各位熟知F1的朋友应该都了解,现在F1赛车上用的都已经是1.6T的六缸发动机,我们可以把它看作是混合动力单元,整个单元包括内燃机(MGU-H,MGU-K)、电机所组成。已经不单单是1.6L自然吸气发动机+涡轮增压器。
虽然在民用车上,1.6L的排量,我们可能根本看不上,但,这并不妨碍1.6L排量能在F1赛车上爆发出强劲的动力。
首先,在F1赛车上所使用的发动机,都拥有着超高的转速。传统的汽油发动机最大功率点在5000转-8500转的转速范围,但F1赛车的最高转速能达到12000转。超高转速意味着短时间内做功频次会非常高,能爆发出超强动力也就不足为奇。
F1可以仅用1.6T的发动机,就产生出最大达750kW的动力,百公里加速仅为2.3秒,这放民用车上,想都不敢想,耐用性几乎为零,修车是常事。另外高转发动机实现的基础是更短的活塞行程,因此F1发动机的气缸数即便被砍了好几次,也依旧会保持现在的6缸。
除此外,F1发动机的燃油喷射压力可达500bar,而民用发动机普遍才200bar左右,燃油雾化效果更好,也有利于动力的提升。还有MGU-H与MGU-K的加入,让1.6T发动机的动力总成,变得像一台混合动力总成,但2026年MGU-H会被砍掉,反而提高MGU-K的输出功率(这是第一个难点,发动机+大电机怎么装进车身里,发动机的小型化,很难)。
第二个开发难点,耐用性。
F1的发动机里,包括活塞、连杆、凸轮轴、曲轴等部件需要再不影响部件强度的情况下,使用更轻的铝铬合金。而发动机经常会面对高强度的工作环境,常常面对超高转速,这种工作状态是会很容易伤害发动机的,所以,对起耐用性也有着极高的要求。在此高强度的工作下,发动机的寿命会大打折扣。所以,在2014年以后,每个赛季车手最多可以使用4台发动机,在2013年以前这个数字是8台,不知道2026年凯迪拉克参赛的时候会有发动机数量上的什么新规定。如果比4台更少,那么对于凯迪拉克来说,无疑更难了。
在动力单元层面之外,还有车身的轻量化、优秀的空气动力学,都是保证它大马力输出的同时,也能在赛道上出色发挥的关键,这一点就不得不对底盘设计提出高要求,地效反应在如今的F1赛场上也会起到辅助的作用。
对于将在3年之后加入F1赛场的凯迪拉克来说,要做的功课还很多,而且时间紧迫,能否交出一份完美答卷,目前不太明朗。
那么,通用为什么选择凯迪拉克加入F1?
有赛事积淀,但技术呢?
先说通用放着雪佛兰、别克不用,为什么用凯迪拉克这事。首先,凯迪拉克是通用旗下最高端的品牌;其次,是因为凯迪拉克一直在参加赛车运动,凯迪拉克先是ATS-VR在world challenge赛事里五次获得了制造商冠军,2012年-2015年连续四次获得年度总冠军。还有,在北美原型车赛事IMSA上,用DPI-V.R赛车拿到了7个分站赛冠军。
所以,让凯迪拉克作为品牌代表参加F1,也合情理。
虽然,凯迪拉克在赛事上,确实有着一些积淀,但这些赛事对于动力单元的要求并没有像F1一样的苛刻要求。
现在留有一个问题,凯迪拉克怎么实现F1赛用1.6T的六缸发动机技术,三年时间,开发一台新的赛事专用发动机。说实话时间很短,而且需要耗费的资金可不少,不包括入场F1的2亿美金,还有车队每年约10亿美元的投资,怪不得奔驰在听到消息之后开始“阴阳”凯迪拉克,没钱没技术就别来玩。
根据2026年规则,猜想一下凯迪拉克发动机的可能性。
目前F1引擎规则依旧是采用V6发动机,没有采用之前被否定的L4发动机,一方面研发成本和技术不确定性,大部分车队、引擎供应商是反对的,所以从技术角度讲V6比L4有更好的安装特性。大概率,这个发动机规格是会保留下来。
那通用旗下,比较好用的六缸发动机,包括了凯迪拉克LF4六缸涡轮增压发动机,以及雪佛兰的自然吸气六缸发动机,还有一众V8发动机。多少有一些概率会使用六缸涡轮增压发动机,缩小缸径行程并且加入MGU-K电驱动模块(要比现在的体积大)。在缩小涡轮增压六缸发动机体积的前提下,还有加入MGU-K,这个研发难度不亚于从零开始设计;三年时间,够不够用,还是一个问题。
但,如果凯迪拉克做成了,那反哺乘用车市场也不是没可能。
实际上,如今很多家用车发动机都或多或少都用上了F1动力单元上的技术,比如,电动涡轮,奥迪部分车型用了法雷奥的电动涡轮,废气压力不够用的时候,可以让电能直驱涡轮从而提高增压系统响应减少迟滞。再例如,奔驰AMGC63上的2.0T发动机,用的就是E PERFORMANCE混合动力系统,才让奔驰用小排量打造了一台经典性能车。
还有三年时间,凯迪拉克入局F1赛场,值得期待一下。