F1赛车的排量是多少？

2006年F1世界锦标赛将于本周末在巴林的萨基尔赛道举行。众所周知，新赛季F1最大的技术变化无疑是采用了全新的2.4升V8发动机，但直到现在，大部分车迷对V8的了解还只是文字。V8发动机和V10有什么区别？V8发动机会带来哪些变化，新赛季发动机会是什么样的？V8振动大是怎么回事...？对所有这些问题都缺乏系统的认识。

下面，我们就逐一分析，希望能为球迷观看新赛季提供最后一刻的帮助。

1.V8和V10有什么区别？

从3.0升V10到2.4升V8，从字面上看，只减少了0.6升的排量，砍掉了两个气缸。但其实这是两个完全不同的概念。

1，曲柄角度不同

曲柄角是指发动机曲轴上两个相邻曲柄之间的夹角。单缸发动机是没有曲柄角的，因为它只有一个曲柄，是由一个曲柄带动曲轴转动一次来完成的，但是V型发动机不一样，它有多个曲柄。那么如何协调这些曲柄顺利工作呢？这时就需要定义曲柄之间的角度——曲柄夹角。

从理论上讲，要使扭矩波动最小，也就是保证稳定的动力输出，将曲轴转角等分，也就是我们常说的等间隔燃烧角，是最理想的方案。所以V10发动机的等间隔燃烧角应该是72度= 360度/5，而V8发动机的是90度= 360度/4。但很特别的是，V8发动机的等间隔燃烧角并不是唯一的，也可以是180度，也就是俗称的——平角。

那么如何选择两个等距的燃烧角呢？一般来说，前者常用于民用轿车，因为它能保证动力输出的平稳。但对于追求高性能赛车发动机来说，后者是最理想的解决方案。

2.点火顺序不同。

发动机的点火顺序与等间隔燃烧角直接相关，这里分为两点便于理解。V10发动机的点火顺序为:1-4-3-6-2-5-8-9-7-10。V8发动机有两个等距的燃烧角，所以有两个点火顺序，分别是1-8-4-3-6-5-7-2和1-2-7-3-4-5-6-8。前者是夹角为90度时的点火顺序，后者是夹角为180度时的点火顺序。

需要特别提醒的是，点火顺序的不同将直接决定发动机振动临界转速区域的不同。这不仅意味着V8和V10的临界转速范围不同，而且即使是同一台V8发动机，在选择不同的等间距燃烧角时，也会面临不同的振动特性(见下文)。

3、振动临界转速区域不同。

宝马的发动机总监马里奥·泰森(Mario Schmidt)在去年年底透露，V10发动机振动的关键区域是12000 rpm，但这并不是发动机工作的主要区域(V10发动机的主要工作区域约为17000 rpm ~ 6500 rpm)。

但是，V8发动机就完全不同了。比V10更晚进入振动临界区，从16000转开始，随着转速的增加会继续加剧。如果不采取措施，会威胁发动机的寿命，增加底盘上其他部件，尤其是与发动机相连的部件所承受的载荷。

为了解决这一问题，需要准确计算和分析发动机各部件在工作中所承受的载荷，以保证完全的可靠性。然而，分析单个组件只是整个工作的一部分。马里奥·泰森说:理解它们在整个系统中如何协同工作，同时又相互影响和制约，这是最重要的。

二、V8发动机会带来哪些变化？

1，车身长度减少10 cm，车身布局微调。

砍掉两个气缸后，V8发动机的车身长度会减少10 cm左右。这时，工程师必须设法合理利用腾出的空间。但无论是增加前部的长度还是后部的长度，都会影响车身的重量分布。如果使用更长的齿轮箱，重量分布将向前移动，而如果单壳体加长，将得到相反的结果。在这一点上，普利司通和米其林用户采用了非常不同的解决方案。

因为普利司通的前胎胎面宽度比米其林窄，他们的用户大多是加长单壳来实现后期的重量分配。而米其林用户一般用加长变速箱。如果单纯考虑V8发动机的振动，米其林用户的选择似乎更合理，因为加强型变速箱有利于提高强度，可以让后悬挂远离振动源。注:这里只提发动机的尺寸，不谈发动机的重量，因为后面会对重量进行专门分析。

2、功率输出降低20%，散热要求降低。

动力输出减少20%是基于排量减少20%估算的，这意味着新赛季F1发动机的最大功率将是720-750，而不是900-950。虽然丰田和科斯沃斯认为他们的输出功率不可能降低20%，但恐怕是因为他们没有考虑到，如果新赛季继续使用V10发动机，1000HP就是我们的目标。

随着排量的降低，发动机的散热需求会降低20%左右，也就是说V8发动机在垂直方向上比10 cm更节省空间。现在你可以把散热器的尺寸缩小20%，体现在外观上就是把所有赛车的测量盒都压缩了(STR01除外)。

3、扭矩输出降低

减少排量后，不仅是功率，还有扭矩。虽然在F1发动机的参数中几乎没有提到扭矩，但是高扭矩在起步和过弯时会带来很大的优势。正是因为这个原因，很多车队担心使用老款V10的红牛二队会在起步时领先。

影响V8扭矩输出的另一个极其重要的因素——禁止使用可变进气歧管，我们也会在新规则的分析中详细阐述。

4、全油门时间延长，油耗降低约15%。

因为V8发动机的功率和扭矩输出降低，驾驶者的全油门时间会比同赛道的老款V10长。根据雷诺的估计，现在赛道上的平均发动机转速将比过去高300到400转。

同时，由于发动机平均转速提高，全油门时间延长，油耗无法与排量同比例降低。V8发动机的油耗只比V10降低了15%左右，但仍将意味着赛车的入坑时间将大大缩短。

5.司机犯错的空间减少，驾驶风格流畅的司机会从中受益。

驾驶员犯错的空间减少，也是因为V8发动机的功率和扭矩输出减少。以前司机在弯道的小失误可以通过发动机强大的功率和扭矩迅速脱困，而现在开的是一辆功率输出降低了200马力的车，即使是司机的小失误也可能带来巨大的时间损失，这意味着新的发动机会“放大”司机的失误。

在功率和扭矩都降低的情况下，会有利于那些驾驶风格平稳流畅，可以同时减速和转弯的驾驶员，因为只有这样才能保证最高的过弯速度，这在中高速弯道尤为明显。相信玩过赛车游戏的车迷都很清楚这一点，这也是巴顿吹嘘自己的驾驶风格将得益于新的引擎规则的理论依据。

三、新引擎规则核心修订内容。

1，必须统一采用90度夹角的V型结构；

2.气缸直径不得超过98毫米，气缸间距必须保持在106.5毫米(+/-0.2毫米)之间；

3.禁止使用可变进气歧管；

4.曲轴中心到车底基准面的距离应大于58毫米；

5.发动机质量不得小于95kg

6.发动机重心与车底基准面之间的距离不得小于165mm；

四、新引擎规则分析

上面的条款看似简单，但实际上可能是F1历史上最苛刻的引擎规则。它给F1的发动机工程师设置的障碍几乎无法逾越。密度有多大？下面我们就一一分析。

1，必须统一采用90度夹角的V型结构；

F1历史上第一次由国际汽联对夹角做出硬性规定。从技术上来说，这并不会给厂商带来太大的阻碍，但有一点你可以猜到，这无疑会让FIA更容易评估后期的限制指标，比如发动机重心的高度。

夹角对发动机的影响主要包括机体强度、机体重心高度、机体体积和发动机系统布置。上个赛季，只有雷诺的RS25引擎包含了72度的较小角度，而不是90度。雷诺引擎总监Rob White认为，夹角小的车身强度更高，非常符合两站一引擎的新规则。不过，从本赛季开始，V10将成为历史，雷诺完成从72度到90度的转变将毫无困难。

这里需要特别提醒的是，不要把气缸角和上面提到的等间隔燃烧角混为一谈。

2.气缸直径不得超过98mm，气缸间距必须在106.5mm (+/-0.2mm)之间；

事实上，新规则最致命的限制始于这一条，原因如下:

众所周知，大功率是F1发动机追求的第一目标。提高发动机功率最直接的方法就是提高转速。但是发动机的转速并不是无限增加的，它受到的第一个约束就是活塞的磨损。

常识告诉我们，发动机转速越高，就意味着单位时间内活塞运转的时间越长，磨损就会越严重。那么如何克服这个问题呢？这时，人们首先想到的可能是使用更先进的耐磨材料，但遗憾的是，现在国际汽联出台了更严格的材料限制(详见文末新发动机规则的翻译)。在这种情况下，我们必须换一个方向思考，缩短活塞行程。

原因是缩短活塞行程意味着在相同速度下缩短活塞的运行距离，当然可以减少磨损，没错！但是位移必须保持不变；因此，圆柱体必须变平，其结果是圆柱体直径增加。眼看目标就要达到，现在国际汽联已经堵住了这条路:气缸直径不得超过98 mm，这是新规则的致命点。

看后半部分限制:柱面间距必须在106.5mm (+/-0.2mm)之间；这是什么意思？要解决这个问题，我们需要做一些数学运算。

气缸间距为106.5 mm，即发动机的四个气缸并排测量，任意两个气缸之间的轴向距离不得超过106.5 mm..在这个要求下，我们会发现现在的缸距= 106.5mm-98mm x2 = 8.5mm，明显大于现在的V10发动机的4+-1mm。也就是说，在新规则下，不仅气缸的自由度进一步降低，而且发动机的尺寸也无法缩短，这将直接缩小发动机尺寸的差异。

3.禁止使用可变进气歧管；

可变进气歧管是一种调节发动机扭矩输出性能的技术，已经非常成熟，被民用汽车广泛使用。它的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加装特殊的阀门)来调节进入气缸的可燃气体流量，从而调节发动机扭矩输出曲线。

使用这种技术的好处是加强了发动机在转速两端的扭矩(尤其是低速时)，整个发动机的扭矩曲线更加平滑。具体表现为赛车在低速时加速性能更强，过弯速度更高，车手失误对圈速的影响减弱。由于曲线平滑，汽车更容易驾驶，但从明年开始，这项技术将被禁止，这将是新规则下对发动机的又一次打击。

但是，禁止使用可变进气歧管并不意味着全年只能使用一种类型的进气歧管。允许工程师根据每场比赛的特点选择特定长度的进气歧管。宝马发动机总监马里奥·泰森(Mario Schmidt)表示，如今，赛道布局和天气将是决定进气歧管长度的主要因素。对于像蒙扎和印第安纳波利斯这样的赛道，工程师们更喜欢使用相同长度的进气歧管，而在摩纳哥和匈牙利，这将是另一种长度。

4、a)发动机质量不得小于95kgb)发动机重心与车下基准面之间的距离不得小于165mm；c)曲轴中心到车底基准面的距离应大于58毫米。

之所以要把这三个因素放在一起分析，是因为它们都涉及到同一个问题:发动机的质量和重量分布。我们先来了解一组数据:

发动机代码055-v 10ra 05e-v 10rs 25-v 10p 84/5-v 10f 010R-v 10054-v 100 TG。

发动机质量(千克)94 88 105 92 92 94 95 91

上表是上赛季七家发动机供应商的八款发动机的质量清单。从中我们发现，除了雷诺RS25-V10(其实到赛季末控制在90kg以内)，其他都在95kg以下。这个表是为了告诉你，认为使用V8发动机会让发动机减重的想法是完全错误的。因为即使是“大”的V10发动机，其质量也全部小于95kg，但现在国际汽联要求砍掉两个气缸后的V8不得小于95kg。而且不仅仅是上述观点是错误的，认为新引擎可以提高赛车配重自由度的想法也是一种误解。

本田发动机开发主管Kenxiong Kimuchi表示:即使采用去年的技术，一台V8发动机通常也不会超过80公斤，但现在国际汽联要求质量必须达到95公斤，这意味着工程师必须给发动机增加额外的重量。从技术上讲，这是一种倒退。因为现在的工作已经不是如何让它变轻，而是人为的给它加上一个负担，而这个负担是不能随便背的。

众所周知，实现低重心最直接的方法就是在发动机底部加一个配重，但是莫斯利告诉你，现在还不能这么做，发动机的重心与车底基准面的距离不能小于165 mm，而更残酷的是后一种，发动机曲轴中心距车底基准面的高度要大于58 mm。

众所周知，为了降低发动机的振动，一方面需要降低发动机的安装位置，另一方面需要降低发动机的振动源，而曲轴是核心部件。为了实现这一目标，人们发明了干式油底技术。但现在，国际汽联要求限制曲轴的高度，这与F1赛车所要求的高性能背道而驰。

通过以上三项的分析，我们可以得出一个简单的结论:新规将大大缩小发动机厂商之间原有的技术差距。比如本田在发动机质量控制上的优势就会消失。但这正是国际汽联想要的。因为他们的理念是:实力均衡，才有更精彩的比赛。

5、更严格的材料限制

禁止使用镁合金、金属基复合材料以及铍、铱和铼含量超过50%的合金。我们在分析新规则第二条的时候提到了实质问题，但当时没有展开，为了在这里一起分析。

其实国际汽联对材料的限制并不是今年才开始的，只是从来没有像现在这么严格。除了钢、铁、铝之外几乎所有的材料都不允许使用，这也再次成为了V8发动机发展的绊脚石。众所周知，材料是技术进步的基石。没有新材料的不断发现，技术进步的速度是非常有限的。

举个简单的例子，为了提高发动机转速，工程师必须使用重量更轻、更耐磨、耐高温的新材料，但现在这条路被堵死了。要实现发展目标，必须另辟蹊径，减速不言而喻。

在这里，我们想顺便提一下节约的话题。现在限制材料的应用，必然会导致团队原有的材料研发部门停工、关闭，其直接经济损失不言而喻。为了提高性能，工程师必须将投资转移到其他方面。那么，国际汽联达到省钱的目的了吗？

一点总结

以上长文分析只是我的一点拙见，大部分都是在陈述事实的基础上，希望能帮助你了解V8引擎，享受游戏。

记得V8定型后很长一段时间，大家都在担心会不会变成高成本的GP2战车。但当戴维森上周在瓦伦西亚驾驶RA106打破纪录时，他所有的担忧都烟消云散了。虽然这并不完全是发动机的原因(使用更软的轮胎，不断升级空气动力学设计)，但它向车迷们传递了一个事实:搭载V8发动机的F1的速度绝不会比以前差，比赛中还会有更多的惊喜等着我们去发现！

第5章:发动机

5.1发动机规格

5.1.1只允许四冲程往复活塞式发动机。

5.1.2发动机排量不能大于2.4升。

5.1.3增压器(废气增压和涡轮增压)禁用。

5.1.4必须采用90度V型夹角的8缸发动机，各缸必须为常规圆形。

5.1.5每个气缸必须使用两个进气门和两个排气门，只允许使用往复式气门。

5.2从两个引擎中选择一个:

这条规则只适用于2006年和2007年。国际汽联保留任何车队使用2005年引擎的权利，但必须接受国际汽联的最高速度限制。

5.4发动机尺寸:

5.4.1圆筒内径不得超过98毫米

5.4.2气缸间距必须保持在106.5毫米(+/-0.2毫米)。

5.4.3曲轴中心线距离基准面不得小于58 mm。

5.5质量和重心:

5.5.1发动机的最小质量不得小于95kg。

5.5.2发动机的重心不得低于基准面165毫米。

5.5.3发动机的重心不得超过以发动机几何中心为中心、半径为50 mm的圆周区域..

5.5.4发动机应包括:进气系统、空气滤清器、燃油回路、喷射系统、点火系统、发动机传感器、线路、发电机、冷却液泵和机油泵。

5.5.5发动机不得包含燃油、排气歧管、隔热板、油箱、储水系统、散热器和液压系统(如泵、储压罐、伺服阀、电磁阀等。)满足本规则第5.5条时。除了用于发动机油门控制的伺服阀和激活装置外，在测试赛车时，燃油泵和任何其他部件不得装配在发动机上。

5.6可变几何系统:

5.6.1严禁使用可变进气歧管；

5.6.2严禁使用可变排气系统；

5.6.3禁止使用可变气门正时和可变气门升程系统。

5.7燃料系统

5.7.1燃油喷射压力不得大于100巴。必须配备用于直接测试燃油喷射压力的传感器，并且这些数字必须提供给FIA数据自动测量。

5.7.2每个气缸只允许有一个喷油器，必须直接喷入气缸的顶部或侧面。

5.13材料与制造(摘要):

5.13.1除非另有规定，否则不允许在发动机的任何地方使用以下材料:

a)镁合金

b)金属模板合成材料

c)金属复合材料

d)铍、铱和铼含量超过50%的合金。

5.13.2，如果覆盖材料的厚度不超过底层基础材料整个轴向截面厚度的25%，覆盖材料可以自由使用。在所有区域，覆盖材料的厚度不应超过0.8毫米。

5.14材料和制造(细则):

5.14.1活塞必须用铝合金制造，包括硅铝合金、铜铝合金、锌铝合金、镁铝合金；

5.14.2活塞销必须由铁基合金制成，并且必须由单件材料加工而成。

5.14.3连杆必须由基于铁或钛的合金制成，并且必须由单件材料加工而成。不允许在装配过程中进行焊接和接合(不包括连杆头罩和端衬套)。

5.14.4曲轴必须由铁基合金制成。前后主支撑轴之间不得焊接，材料密度不得超过19000kg/m3。

5.14.5凸轮轴必须由铁基合金制成。每个凸轮轴和凸轮必须由单件材料制成，前后主支撑轴之间不允许焊接。

5.14.6阀门必须由基于铁、镍、钴和钛的合金制成，钠、锂和类似材料可用于阀杆的空心冷却。

5.14.7往复运动和旋转部件:

a)任何往复运动和旋转部件不得由石墨、金属合成材料和陶瓷材料制成。注意:该限制不适用于离合器和任何密封机构。

b)轴承的滚动元件必须由铁基合金制成。

c)曲轴和凸轮轴之间的正时齿轮必须由铁基合金制成。

5.14.8静态组件:

a)发动机曲轴箱和气缸盖必须用铝合金铸造或锻造。不允许在整个或部分区域使用合成材料或金属模板复合材料。

b)任何位于发动机内部的主要或次要功能是润滑或冷却的金属机构必须由铁基合金或铝合金制成，包括硅铝合金、铜铝合金、锌铝合金和镁铝合金。

c)所有紧固件必须由基于钴、铁和镍的合金制成。不允许使用合成材料。

d)气门座嵌入机构、气门导轨和任何其它承载部件可采用金属渗透预制和其它方法制造，但不能用于加固。