為什麼幾乎所有車企都愛用渦輪增壓?想當年,它曾主宰世界!

2021-01-07 TopGear最強檔

從F1、勒芒到拉力賽舞臺,渦輪增壓技術為賽車運動帶來了非常深遠的影響,影響所及往往相當駭人……

幹了這一杯,敬雷諾!確切點說是敬雷諾創始人路易斯·雷諾(Louis Renault),他於1902年12月為一種機械增壓設計註冊了專利。機械增壓技術早在第一次世界大戰已應用於戰鬥機上,儘管利用廢氣壓縮進氣以提高引擎動力輸出的概念仍須等上一段時間。不過這番等待絕對物有所值,因為渦輪增壓技術最終吐氣揚眉之時,一級方程式和賽車運動世界便恍如一夜之間脫胎換骨。

這個風光故事背後其實還有一段鮮為人知的隱情。您是否聽說過康明斯柴油發動機特別版?大多都沒有吧。其「渦輪增壓器」助力弗雷德·阿加巴什安(Fred Agabashian)在1952年印第安納波利斯500(印第500在當年是F1的分站賽)中獲得杆位。十四年之後,俗稱Brickyard的印第安納波利斯賽道出現了三部用渦輪增壓器為Offenhauser V8助威的賽車。它們分別是鮑比·安瑟(Bobby Unser)的Huffaker、吉姆·赫圖比斯(Jim Hurtubise)的Gerhardt和鮑比·格裡姆(Bobby Grim)的Watson(後者用前置引擎)。Unser很討厭他的賽車,卻對那臺引擎青睞有加。

「1966年那時候絕對是是一大發現!當我奮力衝過那兩條長直路時,簡直是勢如破竹」Unser興奮地回憶道,「在『短直線』的表現則沒有那麼好,就是說沒有足夠衝刺距離讓渦輪增壓器發揮真正實力。這部賽車操控性能並不好,可是每當殺出二號或四號彎,你都知道渦輪增壓器會大發神威,知道前面即便有其他賽車都可以將之超越並絕塵而去,無論對手是何方神聖根本沒有任何分別。」

兩年之後,Unser用Rislone贊助的AAR Eagle賽車贏得其車手生涯中三個印第500冠軍中的第一場,他的AAREagle也成為美國最知名汽車大賽有史以來第一部技壓群雄的渦輪增壓賽車(從1968年至到1996年為止,印第500的冠軍人馬都是用渦輪增壓引擎上陣)。至於其他國內賽事,增壓技術在Can-Am錦標賽可謂大放異彩,實際上等於不設限的賽例無疑居功至偉。這些寬鬆賽例不但成就了超多前所未見的狂野賽車(不信就看看Chaparral的2J和H),其間更見到很多針對空氣動力學、高科技物料和日後渦輪增壓技術而進行的破天荒實驗。

保時捷的勒芒冠軍車917本來已有鬼神闢易的威名,不過添加一個渦輪增壓器和無緣投產的Spyder外殼之後,之前的威望簡直不值一提(事實上廠方甚至考慮過十六氣缸引擎和加長版底盤,但最終沒能成行)。1972年保時捷與Penske聯手時使用的5.0升917/10K賽車,火力便超過900匹制動馬力,結果成為Can-Am史上第一部渦輪增壓冠軍車,可是比起1973年的917/30還是有所不如——後者的5.4升水平對置十二氣缸可是修得難以置信的1,580匹境界,不但成為歷來動力至強的賽車,820kg淨重更意味動力重量比幾乎達到每噸1,970匹。馬克·洛諾赫(Mark Donohue)就是用這頭猛獸六戰六捷,並且在事先封閉的Talledega賽道創下355.75km/h速度紀錄。「它非常輕盈,非常易碎,對轉向輪的動靜非常敏感。」Donohue指出,「所以用那種速度掠過這種鑊形彎,你可以說它非常非常非常猛。」

與此同時,跑車競賽中保時捷也是一枝獨秀。屬於Group6跑車原型組別的936,在1976年便成為勒芒史上第一部渦輪增壓冠軍車,車手分別是Jacky Ickx和Gijsvan Lennep。(由911 Turbo街車進化而成的Group 5賽車於1979年稱霸La Sarthe,事實上在其他賽事也幾乎所向無敵。)

那麼一級方程式呢?引進渦輪增壓的過程相對遲緩,雷諾率先提倡有關概念時更惹來各種非議與嘲笑。話說1975年2月,雷諾設於巴黎市郊的GordiniViry-Chtillon測試中心正式收錄了一個有關「高性能引擎設計」的提案。在此之前,時任Renault-Gordini風度翩翩董事總經理的Jean Terramorsi,於1973年派遣了前Alpine引擎專家Bernard Dudot遠赴加州考察渦輪增壓技術。Dudot本身也是渦輪增壓的擁躉,六零年代末在Alpine任職期間已就這門技術進行實驗,試過在家中廚房案板上給A110的1.6升引擎做手術——裝上一個渦輪增壓器。

由上述提案促成的原型引擎很快便送上測功機接受測試。這副33T引擎容積只有1.5升,所用渦輪增壓器是通常應用於柴油引擎的現成Garrett製品,彼時它其實已經能達到500匹制動馬力的輸出。Gérard Larrousse在1975年11月21日首次把這副引擎放進Alpine A442世界跑車錦標賽賽車時作出的初步評估果然有先見之明。「儘管我對這副底盤了如指掌,也知道這副引擎在正常運作狀態下是動力澎湃又暴戾的怪物,可惜你並不知道它什麼時候會正常運作,而且這種時機來得很突然,渦輪遲滯反應也很難掌握。我實在十分佩服那些敢於操控這種東西的車手。」

1976年3月23日,Jean-PierreJabouille在Clermont-Ferrand為這部F1賽車安排了第一輪測試,於是就揭開了一場艱苦漫長的「概念驗證」。「主要問題在於要想方設法組裝引擎以配合賽車的細小尺寸。」Dudot說,「引擎本身也很重,就重量平衡而言並不太理想。」此外,車手Jean-Pierre Jabouille也察覺到其他更加明顯的問題。「從按下加速踏板到車輛有所反應為止,這段時間就夠我看張報紙。」如果渦輪增壓器也有外號,那大概就是「遲滯」。

雷諾RS01在1977年英國GP初試啼聲,只是預賽排名21的Jabouille最終未能跑完全程。由於反應飄忽,性能又不可靠,就這樣RS01好以華麗的手法吹展示其頂級爆虐癖性的做法很快便博得「黃色茶壺」的謔稱,在F1整備區經常淪為笑柄,雷諾卻始終如一鍥而不捨。

當Alpine A442B在Didier Peroni和Jean-Pierre Jaussaud駕馭下奪得1978年勒芒冠軍(此乃車隊用渦輪增壓賽車角逐勒芒錦標的第三度嘗試),他們終於看見隧道盡頭的光。雷諾勇闖渦輪增壓領域的創舉,最終在1979年法國GP修成正果。這場賽事由另一位與Jean-Pierre同名的雷諾車手Jabouille奪得杆位起步,並以全程領先的姿態力壓法拉利車手Gilles Villeneuve和駕駛另一部雷諾賽車的Rene Arnoux直奔終點。(這場二、三位之爭迄今依然是F1史上最精彩的決鬥之一,雷諾的渦輪增壓成就反而被搶去不少風頭。)

不過老天很快便還了雷諾一個公道。等到1981年阿蘭·普羅斯特(Alain Prost)加盟時,雷諾車隊已經躋身上遊勁旅之列,渦輪增壓概念也已獲得法拉利採納(法拉利126 C2更堪稱一代怪物)。「你必須把握正確時機加速,提前掌握動力何時爆發。」普魯斯指出,「有些彎角你肯定需要早一點剎車,如此一來就可以提前加速,從而在恰當時機獲得所需動力。你的腦袋必須用另一種方法處理事情。」

隨著其他車隊轉投增壓陣營,八零年代的F1世界風起雲湧,寶馬、法拉利、本田和保時捷無一不以識時務者為俊傑之姿引進增壓技術。誠然,威廉士和布拉漢姆曾經以自然吸氣Cosworth V8奪得1980和81年世界冠軍,可是從1983年開始,F1便成為渦輪增壓賽車的天下,塞納1985年便是憑著雷諾供應引擎的蓮花97T在葡萄牙GP贏得個人第一場F1勝仗。這些賽車的增壓馬力大到不可理喻,所帶來的挑戰自然也是獨一無二的。

「你手握過剩馬力和扭矩」Martin Brundle回憶道,「這股力量很霸道,基本上會令賽車左支右絀,因為底盤的演進程度不足以應付我們在預賽和決賽分別要求的1,300匹和900匹輸出。所以這些賽車很難駕馭,經常左飄右飄。你永遠無法完全放鬆下來信任它們,就算在直路也不能掉以輕心。」

以布拉漢姆BT52和53使用的1.5升四氣缸寶馬引擎為例(所用氣缸體可以追溯至六零年代的1500轎車)。尼爾森·皮奎特(Nelson Piquet)奪得1983年車手總冠軍所用的BT52,正是F1史上第一部獲此殊榮的渦輪增壓賽車。以下有請設計這些絕色賽道飛彈的Gordon Murray親自答疑。

「當年每位車手通常會為預賽準備兩套輪胎。用第一套輪胎上場時,Piquet會儘可能關上漏壓閥,這時渦輪增壓值可達4.8至4.9bar。換作街車,1bar其實已經幾近在玩命。我們會略為推前點火時間,大約是半度左右吧,然後看看引擎能否維持完好無缺。我們大概可以弄出1,000匹馬力,決賽則用740匹左右。」

「我們以前會用乾冰冰鎮中冷器,我還有一個電動泵灑水器用來噴灑中冷器以降低增壓氣溫。Paul(Rosche,寶馬引擎大師)推算再過幾年的話,動力肯定會突破1,300匹。他們無法測量這等數值,因為寶馬所用的測功機頂多只能應付1,100匹左右。我曾經對Piquet說:「整個周末用740匹衝鋒陷陣,居然可以造出比之前快一倍的圈速,你究竟是怎樣做到的?你開車到底有何絕活兒?」他告訴我「其實沒有什麼絕活兒。殺出彎角時,你要做的是把賽車筆直瞄準路中心,右腳用力一蹬,然後拚盡全力撐過直路,在下一個彎前剎車。」

正如Murray指出,這樣會構成很多顯而易見的問題。「底盤那邊根本無法跟上動力。我們當年使用的傳動軸是鈦合金製品,但賽後往往發現它們變作橡皮筋一樣扭作一團,無法恢復原狀,動力軸和變速箱也會永久變形,變速箱外殼甚至出現裂縫。由於情況太荒誕,我們後來為預賽另外準備了一些只需熬過兩個圈的變速箱,用後拆下來換過另一個新變速箱即可,因為所有機件設計上只能承受最大扭矩的一半。」

八零年代的F1又快又狂又火爆,驚險程度有目共睹,而且非常燒錢(這是不得不說的廢話)。等到邁凱倫MP 4/4憑著本田出神入化的RA168E 1.5升渦輪增壓引擎創下十六戰十五勝的驕人戰績時,這個燒錢遊戲終於無以為繼。FIA在88年賽季結束後宣布禁止使用渦輪增壓器,所持理由就是賽車變得太快,參賽成本太高昂。

渦輪增壓也是八零年代稱霸拉力賽場的關鍵。在Group B大張旗鼓的時代,奧迪quattro、福特RS200、藍旗亞Delta S4、Metro 6R4和標緻205 T16之流先後令羅爾(Walter Rhrl)、華達倫(Ari Vatanen)和莫頓(Michèle Mouton)變成家喻戶曉的名字,尤其是因為這些車手即便已位列仙班,仍須使出渾身解數在人類力所能及的極限邊緣翩翩起舞。華達倫曾經這樣形容:「感覺就像從航空母艦彈射起飛的戰鬥機師。」

從1982年玩到1986年的Group B情挑轉速限制器遊戲,成就了一個現場觀眾像鬥牛勇士挑釁狂牛那樣戲耍賽車的時代。正如羅斯的副手Christian Geisdrfer所說的那樣:「賽車側滑期間,你會聽到嘭嘭聲,因為群眾正在拍打車身。」

同時使用渦輪和機械式增壓器的藍旗亞Delta S4,以超過500匹的動力再一次提高注碼。這時Group B賽事實在太過兇險,先後導致多名車手和觀眾喪命,席捲天下的渦輪增壓旋風也就這樣被自己颳得煙消雲散。

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