[F1专栏]新版车身高度稳定系统受瞩目

来源  :   G默生活     2020-06-09 12:03:34

2020-06-09

随着2012年赛季的接近,关于各队新赛车的讯息也越来越多,其中最让人关心的就是旨在争取2012年世界冠军的Ferrari车队。日前数家英国媒体报导Ferrari车队今年将推出类似上季Lotus-Renault车队所测试的「车身高度稳定系统」,而Mercedes AMG车队也正在设计类似的方案。

[F1专栏]新版车身高度稳定系统受瞩目1993年车手Alain Prost那辆替他拿下第四座世界冠军的FW15C赛车就搭载有Active Ride System主动悬吊系统。
透过各类装置增加车身在弯道与煞车时的稳定性一直是F1工程师们的目标,最具代表性的就是Active Ride System (主动悬吊系统) ,1980年代后期至90年代初期是各式各样高科技进入F1比赛的高峰期,当时新上任的FIA主席Mosley一度曾鼓励各车队使用这些装置。

以1993年车手Alain Prost那辆替他拿下第四座世界冠军的FW15C赛车 (Williams车队) 作为範例,不但利用风洞进行车身的初期设计已经是所有车队的基本程序、再加上利用高速电脑进行的Computational Fluid Dynamic运算,如此可以精确地预测出流经车身附近任何一处的空气性质。

赛车内则装置了ABS (防锁死煞车系统,使煞车锁死轮胎的机会降到最低) 、TCS (寻迹控制系统,防止后轮发生Spin的现象、使车辆能在弯道中展现100%的加速性能) 与Active Ride System (主动悬吊系统,让车辆在任何时刻都可以保持与地面相同的高度、这可以发挥最佳的空力性能) 在内的三大系统,更不要提全自动的变速箱与可程式化的辅助煞车系统!此时一位车手与一位电脑操作员已经没有太大的差别。

[F1专栏]新版车身高度稳定系统受瞩目   
然而由电脑控制车辆驾驶、而非车手手动控制赛车关键功能一直以来都受到FIA的强力打压,从1994年开始、FIA规定各车队必须在赛季开始前缴交ECU控制装置的原始程式码给FIA科技工作小组审核。过去FIA曾两度禁用TCS循迹控制系统 (Traction Control),许多队伍就暗地使用控制引擎与油门的Engine Mapping系统做出类似TCS的效果,例如只要前后轮速度不一样的时候就自动断油之类的功能就是处在违法与合法之间的灰色地带,但该设计最终也遭到禁用。

另一个例子是上个赛季结束后也遭到禁用、由Red Bull车队率先推出透过先进引擎控制系统而作动的「鬆油废气Rear Diffuser」(off-throttle blown diffusers)。这项装置透过改写引擎控制ECU的功能,在车手在鬆开油门踏板的极短时间内让油门控制阀依旧处于开启状态继续供油并延迟点火。这可让F1赛车在进弯前、也就是车手在鬆开油门踏板的同时确保排气管向Rear Diffuser吹入足够的废气,进而保证在弯道内的下降力亦处于峰值,过去车手发现踩油门及收油的时候车辆操控会不平衡的问题因此获得解决。

这项设计最终触发了FIA的底线:FIA科技工作小组 (Technical Working Group、TWG) 认为「鬆油废气Rear Diffuser」大量使用电脑控制功能,让油门踏板已不再只是扮演着控制动力和扭力输出的角色、而变成了空气动力装置的一部分 (而且不是由车手手动控制)。

[F1专栏]新版车身高度稳定系统受瞩目去年在Abu Dhabi举行的新秀试车过程中,Lotus-Renault车队推出一套被外界称为「被动运行车身高度控制系统」(reactive ride height system) 的装置。
有鉴于由电脑控制的系统注定遭到FIA禁用的命运,上季Lotus-Renault车队所推出的车身高度稳定系统就採用全机械被动式设计。去年在Abu Dhabi举行的新秀试车过程中,Lotus-Renault车队推出一套被外界称为「被动运行车身高度控制系统」(reactive ride height system) 的装置。

该系统的核心零件是一个迷你液压缸,并能透过煞车扭矩而被启动而无需车手控制,此装置可抑制车首在煞车过程中的重心转移现象来保持前翼稳定的运作高度,进而实现稳定的车身前方下压力同时提高过弯速度。Lotus-Renault车队估计这套系统可提高单圈速度约0.1至0.2秒、并计画于本赛季投入使用。目前可确定「被动运行车身高度控制系统」符合FIA对F1赛车悬吊系统的基本规定:F1赛车必须装置有弹簧的悬吊系统,而且不是电脑控制的主动悬吊系统。

[F1专栏]新版车身高度稳定系统受瞩目从设计理念及结构来看,「被动运行车身高度控制系统」更类似于6年前曾经出现的「质量减震器装置」(Mass dampers)。
从设计理念及结构来看,「被动运行车身高度控制系统」更类似于6年前曾经出现的「质量减震器装置」(Mass dampers),该系统并不是什幺顶先进的发明,早在50年前法国Citroen车厂的CV2车型即出现类似构想。有趣的是,它的结构也不複杂,简单来说就是将约9公斤的重量的压舱物与一组特製的弹簧系统安装在前悬吊系统之前的车首内,透过抑制前轮的震动幅度来提高轮胎在弯道内与地面的接触面积,以确保动力持续平稳的透过车轮作用至赛道表面。

其作用原理为F1赛车碰到路沿石时,会对轮胎产生约8至9 Hz频率的震动,而「质量减震器装置」会产生反向同频率震动的抑制效果,试驾过的车手指出此系统可显着提升煞车性能表现及赛车在弯道内的操控性。「质量减震器装置」可说是F1赛车悬挂系统近几年来的重要突破,唯一的缺点就是稍微提高车身重心。加上系统结构简单,效果却十分惊人,继Renault车队后,包括Ferrari、Red Bull、McLaren与Williams车队都竞相投入研发类似系统,可惜这项创新最后仍然遭到FIA的禁用。

[F1专栏]新版车身高度稳定系统受瞩目消息来源透露与去年的赛车相比,内部代号「663」的Ferrari车队新版赛车赛车鼻锥位置将有一个突起部分。
在本文结束之前,我们再将焦点转回「被动运行车身高度控制系统」(reactive ride height system),事实上Lotus-Renault车队早在2010年就向FIA提出了此一设计概念的适法性 (以避免事后遭到禁用),并在2011年1月得到了FIA官方回覆允许之后决定纳入2012年赛车的设计。而根据英国媒体的报导,其他F1车队也已开始着手设计类似装置并努力将之整合至今年的新赛车之内:Ferrari车队已开始着手研发类似系统并向FIA提交了设计方案等待审核,预计FIA科技小组会在第一时间予以回覆、以便该队準备于2月7日开始的第一阶段冬季车辆测试。

而根据义大利媒体《La Gazzetta dello Sport》的报导,Mercedes AMG车队也正在设计类似的方案,这可能也是MGP W03赛车无法参加2月7日开始的第一阶段冬季车辆测试的幕后原因,之前还有消息人士透露Red Bull车队也曾在2010年测试过类似系统但之后因不明原因而放弃。

先前Eurosport电视台曾报导Ferrari车队2012年式赛车底盘首次碰撞测试并没有通过,车队被迫对其进行强化处理并重新送测。目前仍无法确定「被动运行车身高度控制系统」是否就是Ferrari车队新版赛车外观特色的主要原因,但根据过去「质量减震器装置」的安装位置,可以判断「被动运行车身高度控制系统」的相关零组件应该十分接近车首,日前部分消息来源透露内部代号「663」的Ferrari车队新版赛车赛车鼻锥位置将有一个突起部分,Ferrari车队高阶人士在叙述时也表示新赛车看来外观有些许突兀。

相关推荐

彰化八卦山脉~美利达盃单车嘉年华

彰化八卦山脉~美利达盃单车嘉年华

  由美利达工业所办理的第十八届「2018八卦山脉 美利达盃&单车嘉年华」活动,10日上午在彰化县溪
彰化关帝庙整修  提前近半年竣工

彰化关帝庙整修 提前近半年竣工

先前遭遇祝融之灾的彰化关帝庙后殿损坏严重,原本约需工期 600 天完成整修,不过关帝庙整修工程提前近
彰化军人忠灵祠93秋祭典礼欢迎参加

彰化军人忠灵祠93秋祭典礼欢迎参加

  彰化军人忠灵祠将于108年9月3日上午10时40分举办秋祭典礼,县府敬备鲜花素果致敬国军忠烈将士