F1赛车与家用轿车有何不同?

作者:魏渊来源:蝌蚪五线谱发布时间:2014-03-27

“超跑”终究还是那些富豪发烧友的玩物,我们群众还是开辆小车绕绕盘山公路,想象自己就是拓也在秋名山上赛车吧。但是,同为车,F1是凭借什么出类拔萃成为科技与速度的代名词呢?敬请期待探索解密。

  车上的安全设备差不多了,车手也该在自身上下点功夫了。前面才提到头盔,我们就先看看这个吧。首先呢,它是保护装备,不是负担,质量太重会让车手开着开着头晕,还适得其反,因此F1赛车头盔一般采用轻便且具备足够强度的碳纤维、防火的芳纶和聚乙烯的混合材料制成,因为不能为了轻而忽视强度,在发生碰撞事故时,它应有足够的强度来保护车手的头部。头盔的内层衬垫由两层防火Nomex(一种特殊合成纤维,质量轻且具有良好的抗腐蚀、抗酸、抗热和防火性能)组成,必需通过45s 800℃高温的强制防火测试,在此期间,头盔内部的温度也不能超过70℃。前面说了赛车能自己灭火,但是你也得撑到它灭完呐。不知道除了头盔你有没有想过赛车服的作用,大夏天的干嘛还穿成那样?F1车手的赛车服包括靴子、内衣、手套和面罩都是用Nomex制成的,这样,加上头盔不就全身都被防护起来了吗?

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  好像从单壳体开始全都是在讲安全问题,可是车手的生存舱还是驾驶室啊。那么方向盘就是车手控制赛车的工具了。外形细长的F1赛车可不会像家用车内部那样,分散排布着各种仪表、按键,以及方向盘上用于鸣笛的喇叭。而在F1上,同为车,仪表按键自然不可缺少,所以方向盘就会更加复杂了。如今,F1赛车里的方向盘轮廓接近椭圆形,换挡拨片被集成到方向盘后面,几乎所有的控制按钮都被集成到方向盘上。前面提到过座椅是根据车手身材裁剪而成,同样,各种按钮也会根据车手的不同习惯而设置。

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  可不要小看这些按钮,空挡按钮在赛车失控的情况下,按一下可以断开发动机和变速器的联接,防止引擎熄火;无线电按钮让车手和车队通话;进站限速按钮在车手进站时自动锁定进站车速,还有一些车手会在比赛中根据情况随时调整用的旋钮,比如用来控制引擎的进气空燃比,刹车系统的前后制动力分配,牵引力控制程度等旋钮。说罢按钮,方向盘中间偏上还有一块高亮度LCD显示器,另有一排LED灯提示车手发动机转速,换挡时机,还有赛场上出示的旗帜信号等信息。车手比赛时真够忙的,真是需要三头六臂,统筹全局。比赛有规定在5秒内,车手可以拆下方向盘逃离赛车,而方向盘可不能开着开着就掉线的,而且其上的那么多按钮可是需要电路来传达信息呀,所以F1方向盘最神奇的结构要属方向盘和转向柱的连接了,强度够大不会脱落,还要易拆卸。

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2、 制动系统

  高速行驶的F1赛车,会不会让你觉得快速制动是一大头疼问题呢?F1的制动原理和家用车并无差别:通过把车子的动能转化为热能发散出去,从而降低动能。高速时,F1大量的动能转换成光和热,所以你会发现刹车盘因为高温变得通红。自上世纪九十年代开始,F1中禁止使用的ABS系统在当今家用车里被使用得很普遍了。ABS系统(Anti-lock Braking System)即防抱死制动系统,就像字面意思一样,就是防止汽车紧急刹车轮胎抱死,抱死会延长刹车距离,而且会使转向失灵,这样十分危险。那为什么F1要舍弃这种安全机制呢?

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  家用车的ABS系统

  如今,F1赛车都使用交叉双回路液压制动系统,也就是前后轮使用互不干扰的储油器,这样保证即使其中一个失效,也不影响让车辆前后左右均有制动力。在比赛中,车手可根据情况在方向盘上随时调节前后轮的刹车制动功率,使得刹车系统不会彻底失灵,一般来说,六成制动功率分配给前轮。因为前轮在减速过程中负荷量发生变化,拥有降低冲撞力的作用。这大致60:40的分配比例,和家用车是相似的。但是F1毕竟是F1,它的刹车系统还是更先进,特别体现在材料方面。家用车最常用的刹车盘是灰铸铁的,高端些可能会采用高炭双铝合金、碳纤陶瓷复合等材料。对于家用车,最中听的当属长寿耐磨了。F1就不同了,他们采用的混合碳纤维,寿命很短,基本只能坚持一场比赛。但是相比而言,它的重量非常轻,散热性能非常好,可以在高达750℃的高温下快速行驶。前面提到过,如此先进的刹车系统没有采用ABS系统。一个优秀车手可以让刹车力恰好在抱死的边缘,而这项技术要比ABS系统厉害得多。同时,F1刹车是没用助力的,踩刹车就像踩石头一样。而F1车手年复一年踩着这样的刹车踏板,其腿部力量不是一般人能比的。所以,刹车也是车手们比试驾驶技术的重要舞台。

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  F1的刹车系统采用碳纤维刹车碟,因此在制动时会产生碳纤维粉尘

三、 发动机

  上面我只说了制动系统怎么刹车,却没说动力系统如何提速,好像顺序有些乱。这是因为我觉得动力系统这项核心科技是需要单独谈谈的。现在,我们来看看F1赛车的心脏——发动机。

  听过这样一句话:“F1每年都给最优秀的车手授予冠军车手称号,给最优秀的车队授予冠军车队称号,然而发动机却从未有正式的冠军”。法拉利的创始人恩佐·法拉利说过:“一台真正的赛车引擎应该可以让你的赛车第一个冲过终点,然后在第二秒就立刻报废。”这两句话透露了:发动机的发展永无止境;引擎以牺牲寿命而提高效率。

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  你会不会纠结发动机和引擎的关系呢?其实,发动机是一整套的动力输出设备,而引擎就是其核心部分。不过,发动机在设计上,其主要部位已经固定,但是引擎却一再改变。从2006年赛季开始改用2.4升V8引擎替代V10,2013年推行“环境友好”,改用1.6升V6,排气量减小了,然而F1引擎的输出功率几乎从未停止过上升。2013年的V6会如何夺人眼球还不得而知,不过我们可以先来了解一下过去8年使用的V8。

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