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与AGF赛车"零距离"接触 解密狂飙动力从何而来


    搜狐体育讯 2008年,中国赛车运动继续发展,各项赛事不仅逐步开始规律化、规模化,而且出现了走出国门的赛事,这就是AGF亚洲方程式国际公开赛。该项赛事不仅开创了中国汽车场地赛事的历史,还因为其所用赛车全部具有中国自主知识产权,所以大长了中国人的志气。但是AGF赛车一直是赛车爱好者心中的一个疑问,甚至参加过AGF培训的学员也不甚了解其中的细节。

非常荣幸,笔者通过一个意外的机会,跟AGF的赛车有了一次“零距离”的接触。

  赛车制造

  AGF方程式赛车是由浙江吉利汽车公司与英国VAN DIEMEN赛车制造公司共同联合研发的一款方程式赛车。赛车车头的“吉利”LOGO,说明了该车的品牌归属和它所搭载的动力单元是吉利发动机。

  根据国际汽联对AGF方程式赛车制定的相关技术规则,赛车上搭载的发动机必须是它所属制造商的民用产品。因此,AGF方程式赛车上搭载的这款汽缸容积1.8L配有CVVT系统的JL4G18发动机,无论从材质还是工作原理上说,都和吉利远景轿车所使用的1.8L JL4G18发动机是一模一样的。

  赛车调校

  出于适应赛事需要的考虑,技术人员在赛事规则允许的范围内对赛车发动机内部的运动部件重新进行动平衡调教,例如曲轴和飞轮。这个工作需要赛事运营公司——纳尔卡国际赛车运动(北京)有限公司(简称Narcar)责成他们的工作人员完成。

  这样做除了适应赛车发动机长时间保持高速运转的恶劣工况之外,还有助于缩短油门的响应时间——澎湃的动力在需要加速的时候便可“招之即来”,而在需要减速时候只要抬开油门也可“挥之即去”,这样的发动机特性对于满足“暴起狂收”的赛车驾驶来说是非常必要的。

  给发动机“换脑”

  对于现代化的“电喷”发动机来说,发动机的控制单元也就是我们常说的Engine Control Unit(发动机控制单元),简称ECU。在AGF赛车调校过程中,Narcar公司还需要给这款发动机进行“换脑”手术——以一台可编程赛车专用的ECU代替原装的ECU,用以控制发动机在赛事中的工作。


  ECU的工作原理

  要想让一台发动机产生理想的动力,我们首先要将理想比例的空气和燃料供应到汽缸内(通常的“油”、“气”混合比,也就是专业上说的AFR值为1:14.7),这时候,汽缸内充满了雾状“的混合气”,然后,在一个合适的时机把这团“混合气”点燃。

  燃烧过程中会产生膨胀气体,这股气体会逼迫刚刚到达汽缸冲程顶点的活塞向下运动,以产生直线运动的动力,这个直线动力再经由连杆和曲轴变为圆周运动,输出给飞轮。这时候,也就得到了发动机台架试中提到的“飞轮”动力(其中包括马力和扭矩两个数据)。

  以上当然是一种理想化的情况,实际上,汽车发动机在运转过程中的状况是在不断变化的,例如转速、吸入的空气重量都是会随着车速不断变化的。所以,ECU的作用就是通过对来自众多传感器的数据进行汇集,分析和计算,在千分之几秒内调整喷油量和点火时间,尽可能在每个时刻和工况下都令最适量的混合气进入发动机、并在最佳的时机完全燃烧

  这些需要汇集和分析计算的数据包括:进气管空气流量,温度,节气门开启角度,曲轴转速,废气质量比例,等等)。而对于赛车来说,对这样的标准的要求就更为苛刻,因为赛车的ECU要在最恶劣的工作条件下,保证赛车发动机的高效率运转。同时,还必须具备随时根据赛道和气温气压对发动机的动力输出特性进行适应性的调整的功能,因为比赛场地的地区不固定,气候不固定,赛道的路线不固定,同时,赛车发动机又必须在每场比赛中提供充足的动力,因此,技术人员必须针对所有的赛车场当地的气候条件和赛道路线特点对赛车的ECU进行重新编程或者微调。

  调校后的发动机如虎添翼

  重新编程或者微调的内容包括:一、使发动机在保持最佳的工作状态;二、根据赛道特点,调教发动机的输出特性(高速赛道:偏重极限功率输出;低速多弯赛道:偏重扭力输出)。而AGF赛车所采用的ECU正是满足综上所述的“可程式化专业ECU”——技术人员可以通过驾驶仓内的专用“驳口”将安装好与该ECU配套编程软件的笔记本电脑与赛车连接,参照读取的发动机动力数据曲线,随时根据需要对赛车电脑进行调试。

  调试之前,这台在民用ECU控制的发动机可以在6300转/分钟的转速下爆发出140马力,在4100转/分钟时爆发出172牛/米扭力。调试之后,这台发动机更是如虎添翼:如果将动力曲线偏向极限功率修改之后,发动机的转速可以被开放到8500转/分钟,而此转速下的理论飞轮功率亦可以达到200匹以上。以此功率推动仅仅477公斤的赛车加速时,给车手所带来的“推背”感就可想而知了!澎湃的动力由此而来,并且源源不断。

  大家知道,发动机是赛车的最核心部位,世界顶级方程式赛事F1中所用的各台赛车,其发动机的研发和制造成本均能占到整台赛车的2/3以上。AGF赛车也与此类似,它搭载的这款1.8L配有CVVT系统的JL4G18发动机,从民用车改装调校而来,并经过“换脑手术”——用专用的控制单元ECU上阵指挥,根据天气和赛道等外界因素,精确指导发动机的各项工作,将源源不断的动力输送给传动系统,最终达到了赛车极速狂飙的能力。

(责任编辑:小迈)

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