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[F1专栏] 深究F1赛车煞车系统
上传时间:2020-06-09点击:134次
在讨论完轮胎内的填充气体后,我们紧接着深究F1赛车的煞车系统设计。F1赛车速度快当然也要能煞的住,能够在不到100公尺的距离从时速300公里以上减速到80公里 (少于4.5秒钟的时间) ,F1赛车的确搭载了不同于一般市售车的煞车系统。与F1赛车在加速 (大约1.8个G值) 及过弯 (大约3.8个G、你家的March大约0.6到0.7个G值) 的性能数据相比,F1赛车在煞车时的G值 (4.5到5.5个G) 大的吓人。多数车迷对F1赛车的煞车系统都略有了解,或至少对普通车辆的煞车系统的功能;狂热一点的车迷也大概能说出「Traction circle」、代表煞车过程中轮胎的抓地力有大有小,也不算是一个难懂的问题。

[F1专栏] 深究F1赛车煞车系统重心转移效应随赛道表面倾斜度和赛车开始减速时到进弯时减速加速度不同而异。
车手刚开始踩下煞车踏板时,赛车的重心仍保持向前运动的趋势、从后轮转移到前轮。因此后轮对于煞车的作用不大,导致煞车过程的初期阶段,由于后轮对地面的压力不够大,所以很容易锁死。由于赛车重心在煞车后期阶段稳定下来,后轮这时能对煞车起到一定作用。意思也就是说车队必须在后轮锁死和放弃部分后轮煞车力之间找到折衷办法。车手对煞车系统最大的要求是在煞车的过程中仍然可保持车身的稳定,通常对于煞车力量的分布是前轮煞车负责60%、后轮煞车负责40%,这是因为在煞车的过程中车身重量分布与重心会因为加速度的影响而从后方移到前方 (这也是为什幺你觉得煞车时车身会前倾的原因) ,如果採用50/50的煞车力量分布、后方轮胎的摩擦力会比较小 (因位车身后方的重量较轻) 这样会造成后轮煞车锁死的情况。

此外,重心转移效应随赛道表面倾斜度和赛车开始减速时到进弯时减速加速度不同而异。从200英哩/小时的直线道极速剧减到50英哩/小时的髮夹弯、与连续弯道之间的重心移动显着不同。因此完成理想单圈所需要的前后轮煞车荷重比几乎对每个弯道来说都不同。让前述谜题更为难解的是当轮胎磨开后、赛道抓地力开始增加;或者当赛车载油不断减轻时,重心转移效应的改变使得前后轮煞车最佳荷重比需要改变。

与民用车辆大量使用EBD电子系统主动分配煞车力道不同,F1赛车前后轮煞车力道的分配仅依靠一套被动系统来完成。这是由于F1科技规则强制规定电子设备不可干预或改变煞车力道。像大多数赛车一样,F1赛车的煞车系统使用一个简单的扭力桿作用于两个液压槽,以便从前至后控制煞车力道。煞车踏板连接一个绕轴旋转的开关,开关两端都对着一个液压槽,一个负责前煞车,一个负责后煞车。开关改变煞车踏板两侧扭力桿的相对长度,就能产生前后煞车之间的不同力道分配。根据各赛道特性的不同,这些设定能为静态煞车提供大约54/46的力道分配。

[F1专栏] 深究F1赛车煞车系统为了在比赛中调整前后轮煞车力道分配,驾驶座内安装有调节开关 (正式名称称为Proportioning Valve、定量阀) ,通常此开关位于车手腿部右侧。
为了在比赛中调整前后轮煞车力道分配,驾驶座内安装有调节开关 (正式名称称为Proportioning Valve、定量阀) ,通常此开关位于车手腿部右侧。转进或转出开关就能改变煞车踏板上扭力桿位置,进而改变煞车力道。为车手操作方便起见,部分车队推出了「档位式」开关。我们经常在电视转播银幕上看见车手在比赛当中更改前后轮煞车力道分配,德国车王Michael Schumacher对这个就很在行,尤其是在分秒必争的排位赛时,如此能为每个弯道取得理想的煞车力道设定。虽然可以调节,但这种方法的简单应用并不足以在F1车手进行煞车操作时改变煞车力道分配。而在2007赛季控制煞车力道分配对于车队来说是个更头疼的问题,因为新规格的Bridgestone轮胎所提供的稳定性呈现「前轮多、后轮少」的局面。McLaren车队就声称他们饱受后轮锁死问题的困扰,迫切需要解决办法。

[F1专栏] 深究F1赛车煞车系统2007年赛季McLaren车队就声称他们饱受后轮锁死问题的困扰,迫切需要解决办法。
为了更有效率的应用控制开关,先进队伍持续改善煞车力道分配系统,包括在主系统接上煞车踏板感测器,一旦感应到煞车过程结束、煞车力道控制开关就切回空档,同时在方向盘上设置了快速拨动键,可同时减少车手操作时间与犯错机率。这其中又以Ferrari车队的系统最为完善,这也不出我们的意料之外。

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