原标题：F1 TECH：解读F1赛车动力单元的规则
你知道F1引擎有什么动力，能量回收是如何工作的，以及车队什么时候可以更换哪些部件吗？本期内容将为大家带来F1引擎规则的详细解读。
一级方程式赛车处于引擎技术的前沿，其最新的动力单元是这项运动迄今为止最复杂的引擎，没有之一。
首先我们来了解一下F1动力单元里都包括哪些组件？
首先，现代F1引擎之所以被称为“动力单元”，这是因为它是混合动力车，由汽油内燃机和能源回收系统驱动的电动机组成。
混合动力单元于2014年推出时，与过去的V8和V10怪物相比，它们因缺乏引擎啸叫而受到批评，但这些是F1大奖赛历史上最强大、效率最高的动力单元。
F1动力单元能产生多少马力功率？
内燃机和电力组合的总功率输出约为1000马力，明显高于普通民用版汽车。内燃机的转速约为15,000转每分钟的速度运行，同样远远超过一辆民用版汽车。这一切都意味着F1赛车可以在大约2.6秒内以加速到100公里每小时的速度，极速可以达到每小时370公里每小时，曾经英美车队使用其F1改装车于2006年在邦纳维尔盐滩创造了每小时397公里每小时的速度纪录。
F1动力单元使用哪种类型的汽油发动机？
现在的F1使用四冲程1.6升涡轮增压V6型引擎。它的设计有一套严格的尺寸和材料限制，气缸采用90度V型夹角配置，每个气缸有两个进气阀和排气阀。每个气缸的压缩比不得高于18，喷油器的燃料压力不得超过500帕，燃料的流量不得超过100千克/小时。其中，燃料流量是关键，因为它基本上意味着进入发动机的汽油量在单位时间内是有限的，这限制了转速和可以产生的功率，以鼓励车队设计燃油效率更高的引擎。
F1燃料的类型是什么？
赛车使用的燃料通常由商业燃料中的化合物组成，没有特定可以增强功率的化合物。如今，燃料必须由可持续、含量不能低于10%的乙醇组成。
据报道，赛车在正赛中消耗大约135升的燃料，据说比V8引擎少了三分之一。
能量回收系统，简称ERS是做什么的？
ERS系统从排气和刹车中回收能量，并将其转换为电力，直接为电动马达供电或存储在电池存储单元中供以后用作额外的功率提升使用。
MGU-K，是动能电机发电机组的字幕缩写，是与发动机曲轴相连的电动机。在再生模式下，它作为发电机，通过“引擎制动”模式来减慢赛车的速度，并产生为电池充电的电力。在驱动模式下，它变成了一个电机，使用该电力驱动车轮以获得额外的功率输出。该系统每圈只允许产生一定数量的能量，可以维持大约33秒的功率提升，但它可以存储两倍的能量，因此车队可以具有战略性，在不同时间节省和使用电力。
MGU-H是热能电机发电机组的字幕缩写，其原理和结构更复杂，它与涡轮增压器结合使用，涡轮增压器本身通过使用废气旋转涡轮机来给发动机加压。作为发电机，MGU-H本身提供阻力，减缓涡轮的转速，这有助于防止涡轮增压在高功率下产生过剩的能量输出，并将这些能量转化为存储在电池中的电力。作为电机，它用于在车手不在全油门状态时保持涡轮增压旋转，减少涡轮增压迟滞并使动力输送更加平顺。至关重要的是，MGU-H产生的电力也可以直接为MGU-K供电，因此它可以增加每圈33秒的能量存储上限，这意味着车队可以从MGU-H产生更多的电力。
整个系统，包括不同的部件和辅助设备，重量不得少于150公斤，电力存储单元的重量占其中的20到25公斤。
电动机能产生多少电力？
MGU-K可以产生的最大功率为120千瓦，相当于大约160匹马力。然而在比赛时，它的使用受到限制，通常直到赛车达到每小时100公里的速度方能启动。MGU-K的重量必须不少于7公斤，最高转速被限制在50,000转每分钟，最大扭矩为200牛米。MGU-H的重量必须不少于3公斤，最高转速被限制在12.5万转每分钟。
电力是如何部署的？
电力的释放由车手和车载计算机来控制。车队开发了发动机功率输出曲线，组件以不同的方式提供电力，车手只需在它们之间做出选择即可，然后让赛车自主完成剩余的工作。
电动机危险吗？
ERS系统是一个高压的单元，它的运行电压高达1000V，因此可以发出非常危险的电击。为了降低风险，车体内所有高压电缆都是橙色的，断开连接时会切断电压。主要储能单元、MGU-H和MGU-K以及所有高压接线盒都标有危险警告标志。
ERS可以通过几种不同的方式关闭，为了显示其运行或绝缘状态，它在气箱顶部安装了状态灯，安全时会发出绿色，不在时会发出红色。
2019年，里卡多从巴林大奖赛退赛后，在红灯亮起后跳下车，幸运的是，这种情况并不经常发生。
他们如何启动赛车？
车队需要在赛车上安装外部点火器，以便在车库、维修站和发车格上启动汽油发动机。发动机配备了防失速系统，以防止车手失控时发动机熄灭。
一个团队一个赛季可以使用多少个动力单元？
多年前，引擎的使用没有限制，车队花费了数百万美元生产特殊规格的引擎，这些引擎通常都会被调整到功率输出最大值，但只能持续几圈。
现在，为了降低成本，一个赛季每辆赛车允许的动力单元数量受到严格限制，分别是
-三台内燃机-三个涡轮增压器-三套MGU-H-三套MGU-K-两套电力存储单元-两台电子控制单元-八套发动机排气系统
如果超过允许的数量，将受到罚退的处罚。
国际汽联如何确保动力单元是合法的？
为了尽量减少车队作弊的机会，国际汽联会指定直流电传感器的供应商，并连接到ERS系统的不同部件，另外在MGU-K上会安装了一个扭矩传感器。同时，所有赛车都运行相同的高压燃油泵，由国际汽联指定的单一供应商制造并供应给各车队，燃料流量计位于油箱中，以监测流量。
为了检查内燃机的运行情况，动力输出轴和每个传动轴都安装了经过认证的扭矩测量系统，并为燃油喷嘴安装了压力和温度传感器。
未来的引擎将做哪些改变？
目前的动力单元不会永远持续下去，将在2025年引入新的引擎规则。在2022年至2025年期间，目前的引擎设计将被冻结，这意味着车队不再被允许进一步开发他们的引擎。引擎新规将重点关注更高水平的环境可持续性，并计划使用完全可持续的燃料，并大幅简化设计以降低成本。
文章来源：https://dy.163.com/article/GU0T0T630552E5SN.html