赛车极客：多加了点乙醇，对F1赛车的影响就这么大？
之前我们聊了F1在外形上的改进。其实到了2022年还有一项重要变化，就是赛车需要用E10的燃料，也就是混有10%的乙醇汽油。
这可让动力单元的工程师有的忙了。
梅奔车队动力单元工程总管Hywel Thomas说：转到E10燃料是我们2014变化以来感受到的最大变化，这需要投入更多的研发，我们一点也不能低估燃料变化对发动机的影响。
那么要喝更烈的“酒”，对F1赛车会有什么影响呢？
F1引入乙醇汽油主要也是响应环保主义思潮的影响，对，你可能想到了“瑞典环保少女”格雷塔。
汽油本质是化石能源，而乙醇则来自生物发酵。
大约就是田地里的玉米经过液化提取淀粉，糖化水解成葡萄糖，再通过发酵过程变成了乙醇。玉米在美国巴西剩的最多，他们很多加油站也是默认汽油里就有10%的乙醇。
如果你在那里加油，你和F1的燃料大概是一样的。
由于乙醇汽油是可再生能源，且不像汽油燃烧有很多杂质跟着一起造成了污染，乙醇燃烧的更纯净，F1响应这方面的环保号召也是可以理解的，而且预计2026年会进一步改变燃料规范，引入比例更高的乙醇。
在这之前，F1其实也不是纯纯的汽油，用的是E5汽油，大约含有5.75%的乙醇。
这次换到E10也就意味着10%的乙醇会强制参与燃烧。
为什么就多了4%的乙醇混合就需要这么多研发和改进呢？
首先，乙醇的热值29.7MJ/kg, 汽油47.3MJ/kg，也就意味着乙醇少了1/3的热值，在有燃料喷射上限的情况下，意味着每一次活塞燃烧的能量减少了，自然马力就下降了。
粗略算下，大约继续下降1.6%的能量。
你可能只看这个数字觉得没有什么，但是800匹的内燃机忽然少了30多匹，而且是全过程少了这样的马力，从加速到极速，对圈速的影响累加起来还是挺大的。
大概就是像斯特罗尔那样忘记打开DRS，并且在非DRS区域都打了个伞（如果这个伞质量够好）。
但最主要的还是发动机研发时候的极限工况，耐久工况需要重新考量了。
乙醇能轻轻松松的混合进来其实是有它自己的优势的，比如它的辛烷值很高，抗爆性很好，也就是燃烧不容易爆震，这就能有更优化的点火提前角，获得多一点的燃烧效率。
一般来说乙醇汽油的加入会让你油耗更大，这我们一般是关注体积上的消耗得出来的结论。
但如果你看到下图SFC(Specific Fuel Consumption)，衡量每一马力输出消耗的燃油，你可以简单理解为燃烧效率，横轴是引擎负荷，可以简单理解为油门开度。
在负荷中低的时候乙醇汽油效率是很高的，只有几乎在高负荷下纯汽油才有效率优势。
F1开起来都是在高负荷区域运行，所以这个区域是乙醇汽油的劣势，工程师们不得不采用更激进的燃烧策略来弥补能量上的损失，这同时也会降低发动机各个部件的寿命，这就是新燃料带来的新设计平衡。
说到这里很多资深车迷可能会想到一个问题，比如柯尼塞格Koenigsegg Jesko这样的车在普通汽油燃烧下是1280马力，换了E85可以1600马力，这不是明明乙醇更多马力更大么，怎么F1多了点酒精就更慢了呢？
这就要涉及到赛车规则了，你可以看到技术规则5.1.4到5.1.6详细规定了发动机的燃油流量。
最大流量100kg/h，在10500转速以下燃油有一个线性限制，还有一个曲线限制非满负荷时候的燃油流量。
这也就意味着你的流量是相对固定的，你涡轮增压后的空气不能超过燃料的燃烧需求，当热值降低，你的发动机出力不可避免的会降低。
然而像柯尼塞格或者道奇挑战者Demon这类车，没有FIA给他们规则限制，空气进的多了会有氧传感器告诉ECU去喷射更多燃油去燃烧。
所以即使85%的乙醇在里面，只要喷射流量能保证就能提供足够的燃烧能量，加上乙醇的良好的抗爆性，就能在同一个缸体内实现更优化的燃烧，达到增大马力的效果。
乙醇汽油当然还有一些比较小的劣势就是腐蚀性高一点，对缸内各个部件损耗理论上会大点，但现代汽车都很容易攻克这个技术难点，基本影响可以忽略不计。
但是在F1这种需要严格计算引擎寿命的运动中也是需要经过验证和计算的。
乙醇还有更高的吸水性，也就意味着放时间久了的话燃料中会吸更多的空气中的水，水又可能在油箱中分离沉底先进入油泵去燃烧，但F1这种一个多小时就用光所有油的车，影响也可以忽略不计了。
目前引擎制造商里，梅赛德斯声明自己攻克了E10汽油马力下降的问题，基本保持了和E5同样的动力水平。
可以推测其他的引擎制造商也应该不会有巨大的冲击。他们都会为E10燃料专门做优化，下降幅度是几匹还是30匹就需要正赛看看加速数据才知道了，到时候我会用数据比较。
我们大家最后应该都会用上乙醇汽油，和F1有着同样的待遇，这对于家用车来说不算太坏。
但记得不管E多少，不要去尝这“赛车精酿”的味道。因为里面掺了有毒物质，是故意让这个酒精不能食用。
作者：赛车星冰乐
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