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F1 赛车的技术,对于汽车产业意味着什么?

马若飞2016-09-26 06:57:18

现代赛车的技术追求其实和民用车越来越近。

苹果要买迈凯伦的消息在汽车和赛车运动圈造成的动静,远比在科技领域造成的动静大。

一方面,苹果要造汽车早就已经是旧闻。另一方面,关于苹果直接买下某家车厂来实现汽车梦想的猜测也并不新鲜,毕竟这是家全世界最有钱的公司。

但收购对象是迈凯伦就比较令人惊讶了。

迈凯伦(Mclaren)现在是一家集团公司的名字,曾经被翻译成麦克拉伦。它旗下拥有一支一级方程式赛车(F1)车队,一家制造民用汽车的迈凯伦汽车公司,还有一家专注技术研发的迈凯伦应用技术公司。但是实际上,1963 年建立的迈凯伦车队是最古老的 F1 车队之一,拥有 182 场比赛冠军,12 个车手总冠军,8 个车队总冠军的辉煌历史,也是 F1 最具竞争力的车队之一。

迈凯伦集团就是在这支车队的基础上建立,制造民用汽车至今也不过 20 多年的历史,和其他老牌汽车厂商几十上百年的历史自然不能相提并论。而且,迈凯伦汽车制造的民用车辆,哪怕最便宜的 540C 都是售价超过 200 万人民币的超级跑车,这些产品和苹果理论上要制造的大众产品实在是扯不上太多的关系。

虽然现在迈凯伦已经否认了公司正在和苹果商谈收购事宜,但是《金融时报》的爆料肯定不是空穴来风,如果迈凯伦的否认是真实的,估计苹果至少曾经有过收购的打算。

苹果为什么需要一家超跑制造商?为什么又不买了?换个角度讲,围场里的赛车技术,能为苹果的量产汽车带来多少帮助?

关于这个问题,可以从历史上有多少成功转为民用的赛车技术来一窥一二。

双离合变速器

如果你现在看国内的车市,就会发现一大堆家用轿车换上了双离合变速箱。和传统带有液力变矩器,使用行星齿轮的自动变速箱相比,双离合变速箱结构上约等于两个手动变速箱,所以结构简单,理论上可以更省油,动力传递更直接。对于厂商来说,这种变速箱更便宜,更容易研发。

1980 年代,保时捷推出了 956 赛车,配合全新的涡轮增压发动机和双离合变速箱,在 1983 的勒芒耐力赛上占据了前 10 名中的 9 位。随后这款赛车的改进版保时捷 962C 在 1985 年的勒芒赛道上取得了历史最快圈速。

民用车上最为知名的大众 DSG 双离合变速器/motorauthority.com

2003 年,大众旗下的性能车 R32 搭载了命名为 DSG 的双离合变速箱,这是量产民用车首次使用量产化的双离合变速箱。直到今天,下至不到 10 万块的家用轿车,上达几百万的超级跑车,都在用双离合变速箱。虽然双离合的缺点也很多,但从市场角度出发,这种民用化的赛车技术算是很成功的。

涡轮增压

说涡轮增压是赛车技术演变而来不太准确,实际上,民用车用涡轮增压和赛车的年代是差不多的:1970 年代,萨博在量产车上广泛使用了涡轮增压,雷诺在自己的 RS01 赛车上使用了涡轮增压引擎。雷诺的 RS01 赛车当年严格保密,据推测马力达到了 700 到 1000 马力,但性能不稳定,成绩惨淡。

赛车使用涡轮增压的理由很简单,就是增加马力,让车在直线上跑得更快。这一点在 1980 年代的 F1 赛场上达到顶峰。1986 年和 1987 年,使用本田涡轮增压引擎的威廉姆斯车队两度取得车队年度冠军,1988 年,使用本田涡轮增压引擎的迈凯轮车队的两位车手包揽全年 16 个分站赛的 15 次胜利,其中 10 站比赛包揽分站前二。然后就是 1989 年,F1 禁止了涡轮增压引擎赛车,动力太夸张让比赛失去了悬念是原因之一。

2014 年,F1 重新引入了涡轮增压引擎,这一次的原因是为了顺应汽车节能和环保化的趋势,F1 的引擎变成了排量只有 1.6 升的六缸涡轮增压引擎。实际上,这和现在民用汽车大规模使用涡轮增压引擎的原因是类似的。

一改传统,使用涡轮增压引擎的本田新思域/indianautosblog.com

民用引擎使用涡轮增压是为了兼顾低负载时候的节能和高负载时候的动力,与自然吸气引擎相比更容易发挥出动力。如今的民用车在大规模使用小排量涡轮增压引擎,2016 年,美国市场上的涡轮引擎汽车已经占到了 40%,环保法规更苛刻的欧洲市场这个数字达到了 85%。

混合动力/动能回收

F1 从 2009 年开始在原来的动力基础上引入了 KERS 动能回收装置,可以让赛车把刹车时产生的多余能量存进电池或者飞轮,帮助赛车在直线上临时获得更多动力,制造超车机会。这种装置发展到 2016 赛季,变成了一套名为 ERS 的非常复杂的混合动力系统。

这套系统能回收涡轮超过极限压力时的多余动能,并且存在电池里。这些能量可以驱动低转速下的涡轮消除涡轮迟滞,也可以直接驱动车轮,让车子跑得更快。理论上来说,F1 已经是“混合动力”的了。实际上,像梅赛德斯车队,已经直接给赛车型号加上了“Hybrid”(混合动力)字样。

梅赛德斯 AMG 车队 2016 赛季的赛车:W07 HYBRID

虽然 F1 这一套系统和现在在民用汽车使用的,以节能为主要目的混合动力系统差别很大,但也有相通之处。比如马自达轿车使用的 i-ELOOP 功能就可以把刹车能量存起来,以便减小油耗,这其实就是早年的 KERS 系统的原理。现今 F1 和 WEC(世界耐力锦标赛)赛车上使用的电池技术,飞轮储能技术和超级电容技术,都已经使用在顶级性能的超级跑车上,比如车迷们公认的最先进的三辆超级跑车,法拉利 LaFerrari、保时捷 918 Spyder、迈凯伦 P1 都具有可以回收能量的混动系统。

赛车技术能对苹果,或者其他科技公司有什么帮助?

如今的赛车赛事,有的迫于环保和节能的压力正在转型,比如 F1。像 WEC 这样的比赛因为追求的就是节能和耐久,所以正好和汽车的大发展环境是相同的,苹果想要造汽车,环保或者说新能源是没有办法绕开的卖点。

我们经常谈到的“苹果汽车”,主要围绕它的“自动驾驶”来谈。

但作为一辆汽车,动力系统是否高效和稳定,才是作为一辆汽车最根本的要求。作为一个新入场的玩家,可以像特斯拉那样直接绕过内燃机,避开这个门槛。另外一个选项就是买下一家车厂:挖人是不够的,车厂作为一个整体多年累积的经验更为重要。

那些老牌的车厂,比如丰田、福特和大众自然不可能卖给苹果,结合苹果之前“重启”汽车计划的新闻来看,苹果汽车应该是遇到了一些瓶颈。

所以买下像迈凯伦这样的小公司,或许是苹果的另一种选择。

迈凯伦的交易没做成,苹果可能正在物色下一个目标。

题图:迈凯轮 MP4-31 赛车/XPB Image

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