【賽車新聞】規則大更動,剖析2014年F1技術規則修訂

結束了平淡的2013年賽季之後,隨著2.4升V8引擎的告終,F1賽場將迎來近10年來最巨大的技術規則更動,包括引擎、車身設計都有所更改。

 

放眼過去10年,F1場上經歷了兩次規模較大的技術規則更動,一次是2005年結束後3.0升V10自然進氣引擎的禁用,改採2.4升V8自然進氣引擎。另一次則是2008年賽季結束後,空氣力學設計的大規模限縮。其目的在於降低F1賽車的速度,同時著重於環保、開發成本等面向的精進。而2014年賽季的技術規則修訂,以規模來看,幾乎是結合2006年與2008年的更動幅度,不僅動力單元的全然革新,車身設計規則也同步修訂。

 

動力單元

 

2013年年中,當2014年改用1.6升V6渦輪增壓引擎作為核心,並改以Power Unit動力單元的概念取代過往單一引擎的規則確立之後,Mercedes與Renault便先後發表了以1.6升V6渦輪增壓引擎為核心的動力單元。賽季結束後,Ferrari也在日前以3D影像的方式展現了名為059/3的2014年動力單元概念。

 

2014年F1賽車將一改過去的引擎概念,將會採用被稱為Power Unit的動力單元,以1.6升V6渦輪增壓引擎為核心。

 

在2014年的技術規則中,擔任動力單元核心的內燃機引擎 (IE) 必須是夾角90度的V6引擎,排氣量則是被限制在1.6升,最高轉速同時被限制不得超過15,000rpm,比現行的18,000rpm更低。同時,規則上也允許運用缸內直噴系統以增進燃油效率,不過噴油嘴的壓力被限制在500bar。

 

V6引擎的夾角被限制在90度,渦輪增壓器的位置也有嚴格要求。

 

除了內燃機引擎之外,動力單元包含了MGU-H能量回收系統,也就是擔任發電機的角色,能夠靠著渦輪增壓器的轉動發電,並將能量儲存在蓄電系統 (ES) 之中。而負責將電力轉化為動能的,則是被稱為MGU-K的裝置。這套能量回收系統在2014年的F1賽車上將更加被倚重,以Renault的Energy F1-2014為例,整套能量回收系統可以為動力單元提供120kW的額外輸出,大約是161匹馬力,而現有的KERS系統能夠帶來的大約只有60kW (80匹) 左右。

 

能源回收系統可以提供的動力輸出將會比過去更強,也將更被倚重。

 

換裝動力單元的同時,也大幅提升引擎的使用里程。在2014年以前,一具引擎的耐用度是2000km,以一場F1比賽里程大約是300km出頭來算,大約是6場比賽。但2014年動力單元中的引擎,將在被更換之前則要求必須擁有超過4000公里的使用里程,期望透過引擎使用數量的縮減,來節省比賽成本。不僅如此,隨著動力單元的革新,從2014年起,變速箱也從原先的7前速半自動變速箱改為8前速半自動變速箱。起跑油量也被限制在100公斤,不僅考驗著引擎的燃油效率,也期望藉此改善F1賽車的耗能印象。

 

車體設計

 

當2014年F1賽車技術規範出爐之後,一片車輛將從此更為醜陋的聲浪四起,究竟為何而來?以下將細數各項更動。

 

最為明顯的變動,將會是鼻尖高度的限制。從高車鼻概念流行之後,大部分的車隊都期望拉高車鼻高度,以讓氣流可以更順暢的流經車底。不過,從2012年第一次降低車鼻高度之後,卻引發了一連串階梯式設計的美學災難。然而,在2014年的技術規則中,為了安全性的考量,賽車鼻尖高度被限制在離地185mm之處,比現行賽車賽車更低,也讓人引發美學設計的隱憂。

 

在高車鼻設計普遍被採用之後,2014年F1技術規則限定鼻尖離地高度為185mm,這種高車鼻造型將不再被見到。

 

除了鼻尖高度的限制,同樣基於安全性的理由,座艙前段的底版,也就是容納車手腿部的車體高度,也將被嚴格限制在525mm。也就是說,2014年的F1賽車前段將會較現有的賽車更為低扁。除此之外,從2009年起被加大的前鼻翼寬度,在2014年後也將有所縮減,將由現有的1800mm寬窄化為1650mm,過去總被笑稱為推土機的寬大前鼻翼也將有所改善。

 

現行與前輪等寬,達1800mm的鼻翼寬度將會被縮減為1650mm。

 

在車身的中段,過去幾前由於空氣力學的考量,不斷被縮減的散熱吊艙 (Side Pod) 尺寸也將有所修改,體積將會較過去幾年的賽車更為巨大。主要的考量有以下幾點,首先為安全性的考量,加大的尺寸可以更有效的分散撞擊力道,以保護車手的安全。再者,由於渦輪引擎與能源回收系統產生的高熱,擁有更多的散熱需求,所以規則要求2014年的賽車需要有更大的散熱吊艙。

 

為了散熱與安全考量,散熱吊艙的尺寸也將被擴大。

 

車身尾段則是另一個規則修訂的重點,過去幾年被設計吹向車尾分流器的排氣管設計將被全面禁用,排氣管將不會位在車側的底部,而是被提高到車尾的正中央,同時尾管也向後延伸並提高角度,以減少增進空力效應的影響。同時,過往尾翼底部常見的空力翼板也將全面禁用,尾翼至車底之間將全面淨空,以限制車輛的下壓力,達到降低速度的目的。而過去車隊常透過車載攝影機外殼進行空力微調的小手段也將被全面禁止,車載攝影機的位置與外殼將會有統一的規範,車隊未來將無法藉此微調車輛的空力。

 

位於車側底部的排氣管將被全面進用,引擎廢氣將不再能夠被導向車尾分流器而增進空力效應。

 

另外,由於改用動力單元所帶來的重量增加,最低車重限制也將由現行的642公斤提升690公斤,以適應從單純引擎改變為動力單元所增加的重量。不過,對於部分身材較為高大的車手而言,也成了另一項必須克服的課題。

 

LED警示燈上方的翼板未來會被全面禁用,尾翼至底端之間將會成為淨空,並讓排氣管由中央伸出。

 

從2014年1月28日開始,F1各車隊將會從西班牙的Jerez賽道開始展開一連串的賽前測試,2014年賽季也將在2014年3月14至16日由澳洲戰揭開序幕。究竟規則的大幅修訂,對於車隊排名的洗牌有沒有正向幫助?屆時將能一探究竟。

 

撰文=陳奕宏

陳奕宏

伴著嘶吼呼嘯而過的身影,點燃了對動力的熱情,熱愛賽車也喜歡汽車,因此先後於U-CAR汽車網站以及J-Fly Racing捷飛國際分別擔任汽車網站記者與賽車部主任等職。繞了一圈後,再度回到汽車媒體產業,現於CarStuff人車事汽車網站,以編輯的身分同時擁抱心頭的兩大喜好。