冠軍的心臟,Mercedes-Benz PU106A Hybrid

2014年賽季,Mercedes-AMG車隊異軍突起,幾乎囊括開季至今所有的分站冠軍。連帶使用Mercedes-Benz動力的其他車隊也有相對出色的表現,有人便把PU106A Hybrid動力系統視為關鍵。

2014年季前測試開始以前,或許很難會有人想到Mercedes-AMG車隊會以如此強勢的表現統治2014年的前半賽季。至第9站英國站比賽結束後,Mercedes-AMG車隊已經以326分的積分領先群雄,而目前位居第2的Red Bull車隊卻僅有168分,只比Mercedes-AMG車隊積分的一半稍多。Mercedes-AMG車隊的優異表現,也連帶使得搭載Mercedes-Benz動力系統的其他車隊在本賽季繳出不俗成績,像是低迷多年的Williams F1車隊便在改搭Mercedes-Benz動力系統後重溫頒獎台的滋味,同樣使用Mercedes-Benz動力系統的Force India與McLaren也都有過前三名作收的成績。

除了Mercedes-AMG車隊外,搭載Mercedes-Benz動力系統的Force India也一度站上頒獎台。

因為這樣的表現,Mercedes-Benz的動力系統,幾乎被認定是幫助Mercede-AMG、Williams F1、Force India與McLaren等車隊繳出亮眼成績的關鍵。因為目前車隊積分排名前五的,除了Ferrari與Red Bull車隊之外,全數都在本賽季使用Mercedes-Benz所提供的動力系統,同時開季至今所有的桿位得主,所駕駛的賽車所搭載的動力系統,也全為PU106A Hybrid。

Mercedes-AMG車隊的優異表現,PU106A Hybrid動力系統被認為是其中的關鍵。

在2014年賽季的規範下,動力系統的形式與設計有著嚴格的限制,無論是Ferrari、Mercedes-Benz或者是Renault都必須依循著排氣量1.6升、90度夾角V6、單渦輪增壓、引入缸內直噴技術,以及最高轉速15000rpm等限制打造2014年的動力系統。同時還必須植入整合MGU-K與MGU-H的ERS能源回收系統。看似嚴格的技術規範,本以為將拉近各車隊之間的距哩,並讓所有賽車擁有相近的性能輸出。但Mercedes-Benz卻開啟了另一扇門,為PU106A Hybrid創建了其他車隊難以超越的優勢。

90度夾角、單渦輪增壓,以及渦輪安裝位置等,在2014年的賽例中都有嚴格規範。

比起Renault與Ferrari,Mercedes-Benz採用了不同的設計思維,雖然在MGU-K動能回收系統的安裝位置與其他兩家引擎供應商相同,但MGU-H卻從渦輪器中獨立而出,也就是說Mercede-Benz將傳統相互連結的廢氣渦輪與壓縮渦輪一分為二,僅將廢氣渦輪保留在與排氣管相互連結,也是賽例所規範的位置。而與MGU-H相連、也是實際扮演增壓器角色的的壓縮渦輪,則是移往引擎的前方,並安裝於V型汽缸夾角間的位置。

PU106A Hybrid將增壓器安裝在引擎前方、汽缸夾角之間的位置,以減少受排氣高溫的影響。

將增壓器與廢氣渦輪分開安裝後,增壓器所受到的熱能影響能夠有效地被降低,換句話說,Mercedes-Benz PU106A Hybrid在使用相同冷卻系統的狀況下,增壓器將更不容易因為排氣管以及廢氣渦輪的高溫而影響。這也代表著,PU106A Hybrid能夠有效降低流進增壓器的空氣溫度,進一步提升引擎的效率,而換取更強大的動力輸出。

另一方面,雖然廢氣渦輪與增壓器被分別安裝在不同位置,但Mercedes-Benz仍透過一組單向離合器相互連結,以增進此渦輪增壓系統的效率。基本上,PU106A Hybrid的廢氣渦輪仍扮演推動增壓器與MGU-H的角色,在廢氣渦輪高速運轉之下,為MGU-K的電池系統進行充電。但是當MGU-H運作時,便鬆開增壓器與廢氣渦輪的連結,也就是說MGU-H只需要單純推動與其相連的增壓器,減輕MGU-H的工作負擔,進而提升增壓器的效率,更有效地減少渦輪遲滯的現象,並在低轉速時保有更飽滿的動力輸出。

MGU-H只需要推動增壓器而不須連帶推動廢氣渦輪,不但可以減輕負荷,也能更有效地減少渦輪遲滯現象。

Mercedes-Benz PU106A Hybrid獨特的渦輪增壓器解讀,讓渦輪增壓引擎最害怕的高溫威脅有效地被降低,進而為使用PU106A Hybrid的車隊帶來相對穩定且性能強勁的動力系統。雖然PU106A Hybrid的設計布局已不是秘密,但由於引擎凍結條款的限制,在賽季開始後不久,隨著各引擎供應商動力系統設計圖的上繳,2014年賽季Ferrari與Renault已經無法就現有的動力系統進行根本上的革新,也無法仿效Mercedes-Benz PU106A Hybrid的動力系統設計,這已經是Mercedes-Benz在賽季之初便創造的優勢。

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。