从赛车运动的起步到如今,一级方程式的演变无疑令人着迷。除了这项运动的全球化高速增长,赛车本身在数十年间也发生了巨大变化。一级方程式赛车的历史被划分为若干时代,每个时代都有其独特的车身设计和技术。
一级方程式最令人难忘的时期之一是所谓的“涡轮时代”,它从上世纪70年代后期延续至80年代后期。顾名思义,这一时代以高马力的涡轮增压发动机为标志,当时它们代表了赛车技术的巅峰,也呼应了公路性能车涡轮增压的兴起。最终,安全顾虑、成本上升以及可靠性差导致原始的一级方程式涡轮时代在80年代末结束。但这并不是F1最后一次使用涡轮增压。
在停摆了二十多年后,涡轮增压于2014年重新回归F1,且至今仍是一级方程式发动机法规的重要组成部分。与量产车一样,这些现代涡轮发动机与早期的完全不同,技术重点在于提升燃油效率并降低排放。下面我们将深入探讨原始涡轮时代为何结束,以及当时的发动机与今天的差异。
虽然一级方程式赛车看起来与量产车相差甚远,但多项F1技术创新已经逐步渗透到量产车中。1977年,雷诺RS01成为首款涡轮增压F1赛车,掀起了整个F1界的变革浪潮。早在1974年,保时捷911 Turbo 3.0等道路车已经采用涡轮增压,但当时仍属高性能车的前沿技术。
进入80年代,涡轮增压在道路车和F1中变得更加普遍。然而,早期的F1涡轮车虽能提供巨大功率,却面临显著的可靠性问题。直到工程师们对技术进行调校,更多车队才开始使用涡轮以保持竞争力,尽管更高的应力和热量仍导致发动机失效。
这些80年代初的F1涡轮发动机功率惊人,部分车型在排位赛时可达1400马力。虽然观感和听感都十分震撼,但这类高功率、涡轮迟滞明显的赛车并不易于操控,动力输出往往难以预测。随着80年代的推进,人们逐渐意识到这些赛车功率过大且过于危险。
为遏制这种趋势,FIA在80年代中期开始实施规则改革,降低增压限制并缩小燃油箱容量,以此限制车辆速度。最终在1989年,FIA彻底禁用涡轮发动机,开启了标志性的自然吸气发动机时代。快进到2014年,涡轮再次回归F1——这一次它成为了配合小排量V6发动机并结合混合动力系统的强制配置。
F1的涡轮回归呼应了量产车涡轮增压和发动机小型化的趋势,如今许多乘用车和大型皮卡都采用小排量涡轮发动机。正如F1一样,现代涡轮并非仅为提升马力,而是用于平衡动力输出并提升燃油经济性。
一级方程式已确认将在2030年转向V8发动机,尽管新动力总成方案的细节仍在制定中,但涡轮增压显然仍会保留。其理由在于涡轮V8能够恢复更传统的发动机声浪——这是决策者所强调的目标之一——且其噪音水平不会像自然吸气V8那样容易触碰赛道的噪声限制。