「黑科技」热效率45%！最先进的F1引擎奔驰造

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如果未来的民用车也能像F1一样，使用热交换器将涡轮的排气方面的废热收集，并加以电气化的利用，那么45%甚至更高的热效率并非是梦想。

文 ▍阮锦程

21世界最宝贵的是什么——效率！

不到30岁，王思聪可以那么成功，而很多人还在为生计而奔波，这就是不同效率！任何事情都存在效率，运动的车辆也是为效率而生，新能源之所以环保，不应该只是把尾气排放由城市转移在郊外发电厂那样简单（一不小心我又说出了事实），还应该是效率比传统内燃机更高才对。

我实在不想提万恶的内燃机，因为这是一种很没有效率的机械。不得不说的事实是，现在最好的四冲程内燃机热效率只有30%，而且这个效率从内燃机发明到现在也提高不了多少。

“热效率”通俗地理解，就是引擎能够在多大程度上将燃油的能量转化为推动汽车前车的功率，也就是我们只能用到30%的能量，其它70%都通过热力流失和机械摩擦等方式损耗掉了。

当今代表着内燃机最高科技的，必然是不惜重金打造的赛车引擎，而处在赛车金字塔最高端的是F1赛车。

但这种世界上最昂贵的引擎却很长时间是以3.0L V10形式，后来又改成了2.4L V8，然后引擎制造商们兴致勃勃地谈论着他们的引擎转速可以达到18000转甚至更高！

同学们，请问多少人开车会把转速提到4000转的，18000转跟我们民用车一毛钱都没关系，还有你家的车是V8的吗？至于油耗，呵呵他们都不好意思提了。

不过从2014年开始，F1的引擎就有了翻天覆地的变化，大胆地引入了1.6L V6涡轮增压混合动力引擎。

引擎的转速上限将从V8时代的18000转，降至15000转，涡轮转速125000转，而燃油直喷技术最大喷射压力达到了500巴。正确来说，你不能把这样的F1动力简单称之为“引擎”，而应该称它为“动力单元”，因为新动力单元引入一个能量回收系统——ERS。

之前F1已经有一个单纯的动能回收系统——KERS，通过一套紧凑的发电机/电动机系统回收后轴的制动能量，这与现在大部分市面上的民用混合动力车型原理是一样的。但新的ERS就更进一步了，除了原来的KERS系统外，还会使用另一套电机与涡轮和热交换器相连，把引擎多余的热能转化成电能储存起来。

举个例子来说，V8时代的KERS系统，车手每圈能获得持续7秒80马力的额外动力输出。而2014版的ERS系统车手每圈可以获得持续长达33秒，功率高达161马力的额外动力输出！不仅如此，新的动力单元比以前节省了30%的燃油，在V8时代F1携带的跑完全程的燃油约为150公斤，而现在只需要携带100公斤。

后来发生的故事就比较狗血，因为在新的动力单元年代，梅赛德斯AMG车队凭借的动力的优势，已经完完全全统治了F1整整两个赛季，搞得其它车队怨声载道，车迷也吐槽挺多。

暂且抛开比赛的精彩程度不看，如果我们只专注于科技的进步，就会发现现在的F1引擎突然已经有了质的飞跃。梅赛德斯-AMG高性能（AMG-HPP）动力系统执行总监安迪-科维尔（Andy Cowell）说到，梅赛德斯现在使用的F1引擎的热效率已经达到45%。 

而就在两年前的2013年，当时奔驰也提供了赛场上最出色的是V8引擎，而当时的V8引擎的热效率仅为29%。甚至有数据显示，自从1876年首台汽油机问世以来，到2013年的热效率的数值仅仅提高了12%。但在仅仅两年间，梅赛德斯V6动力单元的热效率较之前V8就提高了16%，这超过了以往100年间工程师们的努力！

换一句来说，内燃机的潜力已经被压榨到底线了，没有新科技术的加入，这个地球上的能源只会被内燃机白白浪费掉。

热效率有16%的提升，全靠新时代的涡轮增压引擎+ ERS混合动力热能回收系统的黑科技。而且这种科技还不断完善中，在1.6L V6动力单元首先使用的2014年，奔驰的动力单元热效率是40%，仅仅一年间就提升到了45%，要知道这副排量仅仅1.6L的动力单元就可以输出900匹马力。

奔驰甚至还扬言他们要向着100%的热效率目标而前进，果真那样只要一点化学燃料就有让赛车跑起来了，到时未来新能源动力之路又要被改写？

奔驰超级引擎的优势，完完全全垄断了这两年的F1赛场，直接连累到F1精彩程度的大幅下降，甚至人们开始质疑当初采用1.6L V6引擎规则的正确性。

这个世界上没有一件事能满足所有人，当初决定放弃自然吸气V8引擎，也是大家决定的。因为18000转的V8引擎已经完全背离了民用车的发展方向，如果车厂投巨资参与F1又不能开发对民用车有帮助的技术，那么F1的意义就会降低不少，甚至据说奔驰在V8时代已经有过退出F1的想法。而正是1.6L V6混合动力单元这种方式，与各大车厂市售的民用车技术一脉相通，才吸引了奔驰、法拉利、雷诺和本田参与到这种全新动力系统的研发中来。

民用汽车领域内最关注的是什么？答案是动力单元的燃料使用效率，直接一点来说就是如何省油。1.6L的V6引擎的研发方向是小型化，通过采用涡轮增压技术，让引擎的动力输出水平达到了以前大排量的水平，而这正与民用车用小排量涡轮增压发展之路有共同之处。

而奔驰这副最选进的F1动力单元告诉人们，如果你想大幅地提高热效率，那么高度整合的混合动力就是唯一的方法，只有像F1这样高度整合，把传统引擎和电动机等部件融合成一个默契工作的动力单元，才能有可能把效率提高。

现在的混合动力民用车型仅仅是把刹车的动能回收一部分，如果未来的民用车也能像F1一样，使用热交换器将涡轮的排气方面的废热收集，并加以电气化的利用，那么45%甚至更高的热效率并非只是梦想。