法拉利动力之源的“一点一滴”

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法拉利动力之源的“一点一滴”
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2019年12月14日 上午4:38

F1的战场上,赛车上的一点一滴都非同小可。不同油液供应商之间的竞争,即使不在舞台前方的聚光灯下,也激烈到点点滴滴。作为法拉利长期合作伙伴的壳牌,如何应对这项挑战?

位于易北河北岸的汉堡,是德国第二大城市,也是德国最古老的城市之一。千年的历史中,无论辉煌还是沧桑,她都是德国最重要的海港,被誉为“德国通往世界的大门”。

早高峰时,我们的车穿行在汉堡的都市里,途径那些如今成为汉堡特色的红色外墙钢筋建筑、巴洛克风格的教堂、后现代的玻璃建筑群、外墙充满街头文艺气息的大楼,来到郊区的一个园区。

在这里,吸烟是严格禁止的;外来人要使用插电设备,接口必须经过专业检查并贴上安全合格的标签;在这里工作的人,都穿着白色大褂,而且需要佩戴完全防护镜。在厂区的某个仓库里,存储了几百桶高品质的燃料。每个F1大奖赛周末前,超过千升的燃油和机油从这里运出,或通过集装下海运,或从汉堡机场出发,或者直接以卡车的穿越欧洲。

这里是壳牌的工厂。之所以选中这里,就是看中汉堡的港口功能。法拉利F1赛车引擎使用的所有燃油和润滑油源自这里,但它不是一个普通的炼油厂。这里有着数不清的实验室和测功机,只为提炼出有效和有动力的比赛燃油,以及经久耐用的润滑油,帮助其提供支持的赛车战胜其他所有对手以及他们的油液供应商。竞争之激烈,名副其实的“一点一滴”都不放过。

到目前为止,F1没有采用单一油液供应商。马石油、埃克森-美孚、BP/嘉实多、道达尔、壳牌均有各自的客户,而且分别构建了各自的阵营,尤其是如壳牌与法拉利、马石油与梅赛德斯、埃克森-美孚与红牛成为了冠军组合。

从1950年第一场F1大奖赛在银石举行,壳牌就已经参与其中,距今已经超过了1000场大奖赛。虽然1974至1995年间,属于意大利国有企业的ENI燃气公司与法拉利合作,但是壳牌与跃马的历史更加深远,可以追溯到1947年第一辆以“法拉利”命名的汽车125 S诞生。如今,从马拉内罗生产线上诞生的每一辆跑车,都采用壳牌Helix Ultra油润滑。

Shell Technician and Sebastian Vettel

Shell Technician and Sebastian Vettel

Photo by: Shell Motorsport

法拉利与壳牌之间的技术合作关系如此紧密,以至于燃料和发动机的开发同步进行。壳牌对法拉利车队所用引擎的了解非常详尽,以至于可以帮助造型设计获得更高的性能。

这一研究领域的进步是如此肥沃,以至于去年,法拉利21%的权力增长来自于壳牌公司对燃料和机油的开发。那么他们到底是怎么做到的呢?是时候抽烟了,穿上白色外套和安全眼镜,然后进入实验室...

壳牌燃料科学家Jann Risswick说道:“这就是魔术发生的地方。”

忘了一个炼金术士的旧想法,留着长长的胡须,周围被烟雾包围,在试管中混合药水。燃料化合物的创建是如此详细,以至于壳牌公司使用计算机模拟来创建超过200,000种不同的配方。它希望将这一数字提高到一百万。

壳牌运动创新经理Guy Lovett表示:“当谈到配方时,有两点要考虑。成分-我们的分子储备-以及配方以及我们如何将它们混合在一起。”

“我们一直在寻找新的添加剂技术,不同的基础燃料分子,然后,当我们发现该配方时,我们会尽快从实验室中的该配方加速其实施过程。”

作为如何更改燃料化合物以改善性能的一个示例,壳牌公司采用V-Power技术开发了一种化合物,该化合物可在燃料喷嘴通过时清除掉喷嘴中的污垢。这意味着燃料的每滴液滴都被利用,而不会在喷射器中堵塞。

壳牌公司业务的trick流性质意味着,在F1的白热竞争中开发的Dynaflex技术已找到通往车库前庭的途径。您可以从泵上购买的Shell V-Power含有比其标准燃料多30%的清洁分子。

Shell Hamburg Factory

Shell Hamburg Factory

Photo by: Shell Motorsport

除燃料实验室外,还有一个单独的部门负责润滑油的开发。

在这里,科学家的关键是平衡机油的粘度:它必须足够稀薄以最大程度地降低粘性阻力(这会妨碍性能),但又足够厚才能起到保护动力单元内部不受损坏的作用。

Lovett补充说:“摩擦少意味着我们损失的热量更少,因此燃油产生的每千焦耳能量都会使车轮产生更多千瓦的性能。”

“但是,随着国际汽联将引擎的行驶里程增加,并将动力装置的数量从一个赛季的五个减少到四个,现在减少到三个,这意味着可靠性和耐用性变得更加重要。

“我们需要一种能改善保护性能但减少摩擦的粘度。它还必须在极端条件下工作,发动机以15,000 rpm的转速运行,温度超过1000°C,涡轮增压器每分钟旋转100,000次。

“这足以剪切油。这是一个可怕的环境,我们希望油不会被发动机破坏。配制油的科学家面临的挑战非常复杂。”

赛车与燃料科学的奇妙结合,也给一些对化学有着浓厚兴趣的专业人士带来不同的挑战。在成为壳牌赛车运动创新经理之前,Lovett是壳牌F1项目的赛道分析师。现在,这个角色由Paul Johnson出任。

Johnson从小就对化学感兴趣,而且因为家门口有一家加油站,就一直想去燃油公司工作。18岁那一年,他成为壳牌在英国的燃油实验室的一名学徒,从此变成了“壳牌人”。聪明手巧的他,在工作中帮助开发初一系列凸显壳牌燃油技术的工具。他的创新意识,让他被赛车部门相中,今年穿上了显眼的法拉利红色制服,为意大利车队在比赛期间分析燃油信息。

“老实说,我从没想过自己会到F1工作,我只是喜欢化学、燃油,”Johnson说,“但是我也很热爱现在的工作。虽然工作地点与过去有一些不同,但是任务的核心还是一样,那就是要确保燃油和润滑油的品质。看起来我们在赛道上的工作都是简单的重复,但是因为赛事节奏非常快,所以品质检测和分析的任务依然繁重。但是更多的工作,我们是在赛道之外完成——就是在这里,我和我的同事们一起全年的赛事做好准备。”

Shell Hamburg Factory

Shell Hamburg Factory

Photo by: Shell Motorsport

在壳牌汉堡工厂里,有一个单独的区域是引擎测功机。在这里是来自法拉利动力单元的单个气缸,新的燃料和润滑油配方在其中不断发展。

先进的监控设备可以确定功率或效率方面的任何性能改进。一旦获得批准,它可以立即与法拉利共享-并带到赛道上。

“壳牌公司为法拉利去年21%的动力装置收益归功于燃料和润滑油感到非常自豪,今年我们又找到了增长的领域。”Lovett表示, “随着法拉利引入他们的新动力装置并在整个赛季中最大化性能,我们尝试同步升级。”

壳牌在赛车运动中的研发意义重大,只要F1继续允许供应商之间的竞争,这种研发就会持续下去。

但是,随着冠军联赛计划削减成本,可能会有争论转向一个单一的燃料供应商-壳牌公司会拒绝。

“我认为保持燃油性能的差异对我们很重要,”Lovett说。“就我们的零售站和商业模式而言,这是我们的命脉。我们热衷于将壳牌V-Power作为一种性能更高,效率更高的产品在市场上进行营销。通过在F1上进行创新,我们可以将其用作下一代公路车的试验场。”

这是F1规则制定者在降低未来竞争成本时要考虑的另一件事:对于很多赞助商和合作伙伴而言,他们的工作重点比汽车侧面的贴纸更重要。

重要的是内部因素,如果这项工作对效率和性能都有贡献,那么F1方面就非常受欢迎,那么燃料供应商的专业知识必定会更加重要。

The car of Sebastian Vettel, Ferrari SF90, 1st position, in Parc Ferme

The car of Sebastian Vettel, Ferrari SF90, 1st position, in Parc Ferme

Photo by: Andrew Hone / Motorsport Images

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Series Formula 1
Author Frankie Mao