德媒深度披露雷诺引擎症结 涡轮安装缺陷MGU-K常过热

2014年04月05日18:00  新浪体育 微博 收藏本文
奔驰的涡轮布置方案(绿箭头为压缩机,位于发动机前端,系统布置类似下图马瑞利的方案)。奔驰的涡轮布置方案(绿箭头为压缩机,位于发动机前端,系统布置类似下图马瑞利的方案)。
雷诺的涡轮布置方案。雷诺的涡轮布置方案。

  新浪体育讯 昨天,德国赛车媒体《汽车,发动机与运动》刊登了一篇长文对雷诺引擎遇到的问题进行了深度分析,披露法国厂商的动力单元不只软件存在问题,硬件也存在缺陷。

  雷诺目前在动力单元上落后竞争对手奔驰已是不争的事实。根据目前围场流传的说法,雷诺在功率输出上有50-70马力的赤字。关于背后的问题,法国厂商一直对公众的解释是基础结构没问题,主要是6个个体部件——内燃机(ICE),涡轮增压器(TC),动能电机(MGU-K),热能电机(MGU-H),能量存储单元(ES)和控制单元(CE)需要优化而已,换言之,只是软件问题。

  然而《汽车,发动机与运动》报道说,问题绝非如此简单。

  一,涡轮的布置存在缺陷

  “现在有观点认为,雷诺的涡轮布置存在缺陷,这个问题将伴随他们整个赛季,预计将带来40马力的功率损失。”德国媒体在报道中写道。

  《汽车,发动机与运动》说,这主要牵涉到两个问题区域,一个是雷诺在部件的摆放上采用了最传统的结构方案,将涡轮、压缩机、热能回收电机(MGU-H)依次串联。而竞争对手,梅赛德斯则将涡轮和压缩机分别置于发动机的两端——准确的讲压缩机置于前端,涡轮置于后端,中间使用一个躺在发动机V角中的长轴将二者相连,而热能电机(MGU-H)则放置在两者之间温度较低的位置。

  “从概念来看,雷诺的方案一开始遇到了大量的冷却问题,尽管后来通过不断对赛车加以改进将问题排除。”《汽车,发动机与运动》写到。

  “第二个是涡轮的回压处理,这是所有竞争对手都必须面对的。因为当MGU-H电机回收废弃中的能量发电时,会同时提高废气回压,这将影响引擎本身的表现。但不管何种设计,损失都会存在,问题的关键是如何将损失将至最低。而谁一旦在这个方面犯错,就将损失一个赛季。”

  “因为按照现在的规则,是禁止车队对发动机的硬件进行改进的。也正是因为这个原因,当赫莫特-马科提出通过修改涡轮的叶片设计,可提高新F1引擎声浪时,奔驰怀疑红牛想以此为幌子改进的发动。”

  前面的部分,德媒提到了雷诺引擎结构的问题,下面再来看法国厂商动力单元存在的软件问题。

  二,不是每圈都是满负荷动力输出

  “满负荷的动力并不是每圈都有。你事前根本无法预判。我们总是在直道上输给奔驰,然后在弯道上追些回来。”维泰尔针对雷诺引擎的表现抱怨道。

  德国人遇到的这个问题,主要牵涉到动力单元的一个核心部件——热能回收电机(MGU-H)。在赛季开始前,我们介绍新引擎的文章中曾讲过,它的作用是既可以扮演发电机的角色,吸收来自涡轮转轴的能量,将废气中的热能转化为电能存入与ERS-K共享的ES中,或者直接输送给动能电机(MGU-K)。

  与此同时,它也可以根据引擎的进气需求对涡轮的转速进行控制(包括扮演泄压阀(wastegate)的角色,降低涡轮的旋转速度,或者加速涡轮克服涡轮迟滞现象turbo lag)。存在多种工作状态,是非常复杂的。

  关于前一个角色中,发电后直接供应给MUG-K,按照规则是不受4MJ的能量上限限制的,因此这里是今年F1车队挖掘的一个重点区域。不过通过MGU-H直接将电能传输给MGU-K有一个缺陷是,这会损失同一时间内燃机的一部分动力。所以如何实现对能量流的科学管理,让能量在正确的时间从正确的渠道传给动能电机MGU-K成为了一个非常重要的研究课题。

  《汽车,发动机与运动》说,“雷诺现在遇到的问题是。当MGU-H直接向MGU-K传输能量时,如果太频繁经常会出现动能电机MGU-K过热的现象。为了保护MGU-K不被烧坏,超过了一定的温度,计算机就会通过停止动力传输进行干预。”

  “但随后系统就会陷入混乱,MGU-H的回收的电能会全部向电池输送,而由于电池的电量不满,所以并没有足够的电量供系统使用。结果会出现当车手踩下油门踏板,ERS系统没有反应的情况。他必须等到电池被充到足够的量时,MGU-K电机才能被激活。这是一个很微妙的情况。因为在激活与不激活之间,电池永远也不可能是完全空的,也不可能处于完全满的状态。必须达到一定的充电量,系统才能被激活,所以使得每一圈的能量分配是不可靠的。”

  据维泰尔披露,这一问题在排位中比在正赛要好一些。“跑一圈,我们可以充满电,所以ERS能够提供可靠的性能。”德国人说道,但是正赛连续使用就不是那么回事了。“你一脚油门踩下去,根本不知道会有多少动力来。”4届冠军回顾比赛中的情况说到。

  但是奔驰的动力单元根本不存在这样的问题,威廉姆斯的技术总监帕特-西蒙兹说:“我们每圈都有,我们的车手很满意动力表现。”

  红牛、路特斯、红牛二队和卡特汉姆,目前都在忍受着雷诺引擎神经质般的表现。《汽车,发动机与运动》分析说,只有当法国车厂在软件控制上取得实质性的进展,让涡轮进入理想的工作状态,才能结束这样的日子,关于散热的问题,所有的客户车队都做了大量的改进工作来满足机盖下关键部件的散热需求。

  此前有谣传称是纽维为追求空气动力学极致,采用极端的系统布置导致了RB10冬测的问题。为了彻底解决雷诺引擎的问题,车队正在打造一款B版赛车。如今这一说法遭到了霍纳的否认。“如果改赛车设计的话将影响超过10%的部件。”霍纳说道。

  (新浪F1频道)

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