f1方程式赛车杂志(F1赛车科技浅浅读)
我喜欢红色
在简单了解F1的来历之后,我想获得一些更有深度,更专业的赛车知识,于是..........
嘀嗒....嘀嗒....a few hours later
F1被认为是赛车界最重要的赛事,同时也是最昂贵的体育运动,其赛车往往采用汽车界最先进的技术和高成本的材料。引擎、空气动力学、电子系统、悬挂、轮胎等都是F1赛车十分关键的技术部分。
F1赛车基础车型
F1赛车一般为单座四轮,敞开式座舱,这种没有车顶与车窗玻璃的车身有助于减少车身上半部重量,降低重心增加操控稳定,将车身尺寸减至最小,轮胎周围的挡泥板也不装设,有助于减少车身正前方迎风面积与车重,是完全不考虑街道实用性的前提下之赛车设计,有别于有车顶及较实用车身的GT(可开上街道去Grand tour,详见上篇)车或原型赛车。一言以蔽之,F1赛车,一切为了速度,无关的装置皆可抛弃!
法拉利V8涡轮增压发动机
扰流翼、扰流板、风阻系数、压力、车身重心、离心惯性、涡轮增压、气流、标准大气压、文氏管效应、过弯时速、光头胎等等一堆汽车专业名词,查资料时看懂了,可我写不出来,就简单写一写自己对这些科技的理解吧。
一辆车要想跑得快,除了追求足够大的动力,自身还必须得轻。试想用相同力气去推一个150斤的大胖子和一个50斤的小瘦子,推谁会跑得更快?为了追求极致的“轻”,F1赛车的引擎都是特质的,甚至利用碳纤维做材料,控制在坚持2场比赛就直接报废的程度,这得多么烧钱。
汽车空气气动力学
动力充沛,瘦成骨架还不够,阻力也必须减到最小。大家骑自行车的时候能感觉微风从脸上吹拂而过吧,如果你听到的是呼~呼~的声音,脸还有点疼,那说明你的脸太大了,增加了风阻,影响了骑行的速度。怎么办呢?可以抛光,还可以塑型,塑造成符合空气动力学条件,让气流可以快速的、尽量无阻碍通过的的形状,由于气流的方向是多变的,而你的脑袋是圆的,吹过去的风还可能成为干扰气流又吹回来,因此上下左右都要塑型,于是造就了F1赛车独特的兼具坑洼与流畅的赛车形态。写到这里,我想到了青海戈壁的雅丹魔鬼城,突然就理解了风蚀地貌的深刻含义......
赛车高速过弯,车手需承受几个G(大气压)的重力
弯道超车,这个词早已经跃过它字面的意思了,但赛车场上,每时每刻都在上演,因此提升弯道速度变成了各大厂商争相钻研的秘技。老司机们都知道,车辆太轻,高速过弯容易翻车,赛车高速飘逸转弯,离心力那么大,如何做到不翻车的呢?两个关键因素:1.底盘低,操控稳定性强;2.空气动力学设计,行驶过程中气流产生压力差,把赛车牢牢地压在地面上。看到赛车上那些不规则的进气孔、排气孔了吗?除了发动机进气口,其它都具备干这个事的功能。具体什么原理,名词太多说不上来。
除了以上这些,让我印象深刻的还有“光头胎”,即没有凹槽的光滑轮胎。它因为强大的抓地力,一直是车类赛事的专用轮胎。欸,不对呀,日常生活中,如果轮胎磨损变光滑了不是会打滑吗,怎么会是抓地力最强的呢?
回忆中学物理,摩擦力f=mF,m为滑动摩擦因数,它只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关。根据以上原理,光头胎虽然光头,与地面接触面积大,但实际影响它抓地力的其实是它的材质,光头轮胎的胎面部分是由橡胶等提炼材料制成的,具备橡胶的特性,柔软、易变形(想一想你家的乳胶床垫),当轮胎压在路面上时,胎面因载荷而发生较大变形,胎面表面的橡胶也很容易因压力而变形,粘附包裹路面,发挥强大的抓地作用。需要指出的是,这种特性只有在一定温度范围之间才会显现,因此你会看到“F1赛车提前给轮胎加温”的“奇异操作”。
公路胎雪地穿越
公路轮胎则完全不同,相对于赛车胎的高损耗和一次性,公路胎追求在各种温度、各种路况、各种天气都能正常行驶,并且结实耐用,因此使用材料更耐磨,胎面花纹兼具路况穿越、排水、高温等等功能。以上,光头胎和公路胎的区别,我说清楚了吗?
还有一件有意思的事情,1970年代是F1的瞬间加速期,空气动力学套件加涡轮增压引擎,使得赛车速度激增。1980年末开始引进的电脑科技使得赛车的油门、离合器全部由电脑自动调控。到了1990年代,F1进入了“自动化”时期,此时某些批评家认为赛车的机械运作过度仰赖电脑,让一些技术欠佳的选手占了便宜,他们主张赛车运动的真正乐趣在于选手的技艺,而非赛车的机械,在此因素的影响下,比赛的主办单位开始经常修改比赛规则,借以降低新技术所带来的影响。
未来,汽车会飞吗?
发展到今天,可以看到一个非常矛盾的现象,赛车是为了比谁更快、更先进,激发人们不断探索新技术,追求新高度,而规则基于安全、公平、意义本身,控制车速、修改规则、限制技术,就是这样一个矛盾的团体,一直推动汽车工业不断向前,让大街上的汽车种类越来越多,驾驶越来越高效、舒适、科技。可时代走到了新能源的拐点,如今越来越多的充电桩取代了加油站,电动车也让城市更加安静、干净,F1赛事还能继续延续近百年来的辉煌吗?还能为大家提供更多更好的科技吗?我很期待。
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