AutoNet賽車頻道：主宰戰場或任人宰割！F1動力科技大觀～汽門系統（下）

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主宰戰場或任人宰割！F1動力科技大觀～汽門系統（下）

AUTONET記者：Vincent(02/13/2012星期一)

FERRARI昔日F1賽車V10引擎解剖圖

之前所提到的鈦合金汽門、凸輪軸與特殊彈簧的應用，可將引擎最高轉速提升至14000rpm的境界，不過光靠鈦合金材質就能克服F1引擎轉速上的限制？答案是否定的！

FERRARI的氣壓彈簧汽門系統，具備凸輪軸，但是沒有傳統機械彈簧設計。

無庸置疑，F1引擎的汽門系統一定要用鈦合金打造，然而單單如此並無法承受18000rpm的高轉速，在F1過去V10引擎的年代，最高轉速甚至達到19000rpm，而且還有20000rpm的謠傳，顯然光靠鈦合金材質的應用，並無法滿足F1動力設計的要求。於是工程師改採氣壓彈簧系統，汽門開啟仍由凸輪軸帶動，但是在回彈時，採用氣壓帶動，加速汽門歸位，避免被高速移動的活塞擊中。

因此F1引擎要正常運轉，周邊除了潤滑系統、水冷系統、進氣冷卻系統、轉向液壓系統必須正常之外，氣壓系統也是關鍵，如果故障就會立即出現「爆引擎」的慘狀！因此在許多F1比賽中看到賽車後方噴白煙，有可能是縮缸，或是汽缸頭墊片熔毀，但許多案例都是氣壓系統掛點，造成活塞撞擊汽門的「引擎內部鬥毆」事件導致退賽！

RENAULT目前已經發展出無凸輪軸汽門系統，凸輪軸作動以電磁閥加上液壓帶動，然而實際表現並沒有比較強悍與可靠，於是在F1科技世界中並未普及。此外其他車隊還有研發出凸輪軸系統，汽門的回彈同樣由凸輪軸帶動，然而精確度也沒有比較優異，所以其他車隊並沒有跟進。

鈦合金的硬度不及高碳鋼，因此必須進行局部強化處理，加上鈦金屬價格昂貴、加工困難，而一具汽車的DOHC V8引擎必須使用32支汽門，如果採用鈦合金打造成本極高，因此目前僅有高性能摩托車樂於使用（如DUCATI 1199 Panigale）。為何不使用價格較便宜的鋁材質？基本上鋁合金的剛性不佳，沒有彈性可言，不適合打造彈簧，加上硬度與耐高溫等問題，不適合用於汽門系統。