如果只看近代F1,很容易產生一個錯覺:賽車引擎似乎就是V10、V8、V6一代一代接下去。

但F1真正迷人的地方,從來不只是“V幾”。歷史上曾經出現直列八缸、V8、V10、V12、Flat-12、H16,甚至直列四缸Turbo。不同引擎不只汽缸數不同,連汽缸怎樣排列、引擎有多寬、多長、多重,以及如何放進車尾,都可以是完全不同的答案。

同一套排量規則,工程師往往會走出幾條截然不同的路。有些成為經典,有些則留下“當年怎麼會想到這樣做”的工程奇觀。

1950年代 直八增壓對上V12自然吸氣

1950年F1世界錦標賽開始時,規則容許4.5L自然吸氣,或1.5L機械增壓引擎。Alfa Romeo 158與後來的159“Alfetta”選擇1.5L機械增壓直列八缸,分別協助Giuseppe Farina與Juan Manuel Fangio奪得1950及1951年車手世界冠軍。

Ferrari走的卻是另一條路,逐步把自然吸氣V12擴大到4.5L。換句話說,F1從世界錦標賽第一年開始,就不是“大家都用同一種引擎”。規則定下容量與增壓方式,工程師則自己決定怎樣排列汽缸、怎樣取得動力。

1966 BRM H16 把兩組扁平八缸疊在一起

1966年3.0L自然吸氣新規則上路,各家都急著尋找適合的新引擎。BRM選了一條極端路線:H16。

簡單理解,它把兩組扁平八缸引擎上下疊在一起,各自擁有曲軸,再透過齒輪把兩支曲軸的輸出結合。從側面看,汽缸排列像一個“H”,因此得名。這具3.0L引擎結構非常複雜,重量高,可靠性也一直很難控制。

它並非完全沒有成功。1966年美國GP,Jim Clark駕駛Lotus 43,以BRM H16拿下勝利。那也是H16在F1世界錦標賽唯一一次分站冠軍。

Ferrari Flat-12 看似Boxer,其實更像攤平的V12

七十年代Ferrari則走另一條路。Mauro Forghieri設計的3.0L Flat-12,把兩排各六個汽缸水平放置,整具引擎非常扁。

它常被直接稱為Boxer,但機械結構並不是典型Boxer。對向汽缸共用曲柄銷的方式,更接近把一具V12攤平成180度,而不是典型Boxer那種對向活塞成對相向、相離運動。

這種布局的好處很直接:引擎重心低,車尾可以做得更低。1974年的版本約有495bhp,輸出也高於當時的Cosworth DFV V8。

不過工程優勢不會永遠存在。七十年代末地面效應興起後,賽車需要更乾淨、更大的車底Venturi通道。寬大的Flat-12開始妨礙車底氣流,原本的優點反而變成限制。Ferrari之後沒有再延續這條路,而是轉向1.5L Turbo V6。

Ferrari 312B3 Flat-12 F1賽車官方圖片
Ferrari 312B3使用Mauro Forghieri設計的3.0L Flat-12引擎。

Cosworth DFV V8 不花俏,卻成為標準答案

和Ferrari的12缸、BRM的H16相比,Cosworth DFV的3.0L V8看起來沒有那麼戲劇化,但它反而成為F1史上最重要的引擎之一。

DFV體積緊湊,也能作為賽車後半部的承力結構。更重要的是,它不只供應單一廠隊,多家車隊都能使用成熟的同一套動力,包括Lotus、Tyrrell、McLaren與Williams。

這正好形成H16的反面教材。F1不是把機械做得愈複雜就愈快,整體重量、尺寸、可靠性、空力包裝與成本,往往比單看最大馬力更重要。

Turbo年代 直列四缸也能拿世界冠軍

1977年Renault把1.5L Turbo帶進F1後,各家的答案再次分裂。Renault與Ferrari採用V6 Turbo,TAG-Porsche後來也是V6,BMW卻走完全不同的方向。

BMW M12/13是一具1.5L直列四缸Turbo。四缸聽起來不像傳統想像中的“頂級賽車引擎”,但它的體積小、結構緊湊,也證明汽缸數少不代表性能低。

1983年,Brabham BT52配合BMW Turbo,幫助Nelson Piquet成為F1第一位以Turbo引擎奪得車手世界冠軍的車手。放在F1歷史裡看,這也是最有代表性的“少汽缸也能贏”案例之一。

1989之後 V8、V10、V12再次同場

Turbo在1989年全面被禁後,F1進入3.5L自然吸氣年代。Ford有V8,Honda大量採用V10,Ferrari則繼續使用V12。三種布局可以在同一條賽道上競爭,各有自己的取捨。

更多汽缸通常有利於高轉速與輸出平順度,但引擎也可能變得更長、更重,摩擦、耗油與冷卻需求都會增加。汽缸較少則有機會換來更緊湊的包裝,但震動、轉速與進排氣設計又有另一套難題。

連Honda自己都曾改變答案。1989年的McLaren-Honda使用V10,1991年則改為V12。這說明即使是同一家製造商,也不會永遠相信同一種布局。

Ferrari最後也由V12轉向V10

Ferrari長期把V12視為品牌傳統的一部分,但到了1996年的F310,車隊正式改用V10。

在正式換代之前,Ferrari曾把V10原型與當時的V12直接比較。兩者最大馬力相近,但V10在扭力、冷卻與整體包裝上更有利,實際測試也證明這條路更適合當時的F1。

這正是V10後來逐漸成為共同答案的原因之一。它不是汽缸最多,也不是結構最簡單,而是在馬力、重量、尺寸、震動、油耗與空力包裝之間取得一個很好的平衡。

汽缸數從來不是“愈多愈高級”

把這些引擎放在一起看,就會發現F1真正精彩的地方,不是哪一種布局聽起來最厲害。

H16很特別,卻太複雜;Flat-12一度讓Ferrari取得低重心優勢,後來卻被地面效應反過來限制;BMW直四看似簡單,卻拿到世界冠軍;V10最後成為主流,也不是因為“10”這個數字有魔法,而是整體妥協做得更好。

所以F1真正要解的題目從來不是“V幾最好”,而是在當年的規則、底盤、空力、輪胎與燃料條件下,哪一種方案最適合整台車。

延伸閱讀:F1引擎一路怎麼變 從4.5L到V10 V8再到V6 Hybrid

資料來源:Formula 1、BMW、Motor Sport Magazine