渦輪增壓換擋撥片 F1與民用車攜手共進(jìn)

1、渦輪增壓/換擋撥片 F1與民用車攜手共進(jìn)2011-12-30 15:48:40 來源：汽車之家你可曾知道，諸如四輪驅(qū)動(dòng)、渦輪增壓等民用車上的主流技術(shù)，也曾經(jīng)在一級(jí)方程式賽車（F1）中輝煌一時(shí)；你可曾知道，碳陶瓷制動(dòng)盤、CFRP碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等民用車上的尖端科技，早已經(jīng)在F1中被廣泛應(yīng)用。下面，讓我們一起看看這些與F1和民用車相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用。一、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用：渦輪增壓、獨(dú)立節(jié)氣門、可變進(jìn)氣歧管、動(dòng)能回收系統(tǒng)渦輪增壓1977年，薩博99是首款量產(chǎn)的渦輪增壓轎車，同年第一輛裝備渦輪增壓器的F1賽車?yán)字ZRS01在英國大獎(jiǎng)賽中亮相。然而，在渦輪增壓的F1年代，本田是當(dāng)之無愧的王者。1987年，搭載

2、本田1.5升渦輪增壓V6 RA167E發(fā)動(dòng)機(jī)的威廉姆斯FW11B賽車，最大功率為1050馬力。1988年，邁凱輪與本田的完美組合，幫助塞納贏得第一個(gè)F1年度車手冠軍不過，為了平衡強(qiáng)隊(duì)與弱隊(duì)之間的差距，也為了賽事的長遠(yuǎn)發(fā)展，F(xiàn)1在1989年全面禁止渦輪增壓技術(shù)，只允許搭載自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的賽車參賽。未來，渦輪增壓技術(shù)將在2014年重回F1。獨(dú)立節(jié)氣門對(duì)于F1賽車來說，更高的進(jìn)氣效率才能保證最大化的功率輸出。為了追求高峰值馬力、瞬間及后段加速力，F(xiàn)1賽車直接使用獨(dú)立節(jié)氣門系統(tǒng)。曾連續(xù)六年榮獲最佳發(fā)動(dòng)機(jī)殊榮的寶馬S54B32發(fā)動(dòng)機(jī)就使用了獨(dú)立節(jié)氣門在2005年使用的自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)F1賽車上，3.0升排

3、量V10發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出可以達(dá)到900-950馬力。而真正將獨(dú)立節(jié)氣門在民用車中運(yùn)用的出神入化的品牌之一就是寶馬?？勺冞M(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣歧管是被民用車廣泛使用的成熟技術(shù)，它可以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出表現(xiàn)，但從2006年起在F1中禁止使用。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是使發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速兩端區(qū)域的扭矩得到加強(qiáng)(尤其是低轉(zhuǎn)速)，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩曲線更加平滑。對(duì)于F1賽車來說，在低轉(zhuǎn)速的加速性能更強(qiáng)，出彎速度更高，賽車也更易于駕駛。動(dòng)能回收系統(tǒng)混合動(dòng)力系統(tǒng)中的動(dòng)能回收系統(tǒng)(KERS，在賽車加速過程中提供額外的動(dòng)力)曾于2009年在F1比賽中被使用，2010年取消，2011賽季重回F1。KERS單元導(dǎo)致的重量增加（最少35公

4、斤）曾在2009年困擾車隊(duì)，但如今KERS單元的重量已經(jīng)顯著降低。法拉利、紅牛等F1車隊(duì)使用意大利馬瑞利公司提供的KERS系統(tǒng)相比民用車上使用的混合動(dòng)力系統(tǒng)，F(xiàn)1的KERS體積更小、重量更輕，同時(shí)更加高效，畢竟，F(xiàn)1混合動(dòng)力方案存在的目的是為了贏得比賽。二、底盤技術(shù)應(yīng)用：四輪驅(qū)動(dòng)、主動(dòng)懸掛、方向盤換擋、雙前軸-四輪轉(zhuǎn)向四輪驅(qū)動(dòng)奧迪Quattro開啟了四輪驅(qū)動(dòng)轎車的先河，但早在1961年的英國大獎(jiǎng)賽上，就出現(xiàn)了第一部四輪驅(qū)動(dòng)的F1賽車Ferguson P99，它同時(shí)還是最后一款發(fā)動(dòng)機(jī)前置的F1賽車。此后，BRM、蓮花、Matra、邁凱輪等車隊(duì)也曾打造過四驅(qū)F1賽車，直到1982年F1禁止了四輪驅(qū)

5、動(dòng)技術(shù)。主動(dòng)懸掛主動(dòng)懸掛在汽車的操控性和舒適性改善方面起到了積極的作用，其在F1中也曾被應(yīng)用。1983年的蓮花92型賽車就曾配備主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的雛形，而在十年之后，曼賽爾駕駛著配備主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的威廉姆斯賽車贏得了世界冠軍。F1當(dāng)年的主動(dòng)懸掛采用的是電控液壓控制，類似于別克新君越的CDC技術(shù)。主動(dòng)懸掛在1993年底被F1禁用。 方向盤換擋上世紀(jì)90年代早期，F(xiàn)1開始使用半自動(dòng)變速器，車手通過位于方向盤后部的撥片完成加減擋，而離合由系統(tǒng)自動(dòng)切換。方向盤換擋消除了車手錯(cuò)過擋位的可能性，提高了換擋效率。近兩年，方向盤換擋越來越多的在民用車上被使用。雙前軸-四輪轉(zhuǎn)向上世紀(jì)70年代的F1賽場(chǎng)上，曾出現(xiàn)過一些

6、奇怪的6輪賽車。Tyrrell車隊(duì)的P34賽車擁有4個(gè)前轉(zhuǎn)向輪；法拉利車隊(duì)的312T6賽車在一根后軸上有4個(gè)車輪；March、蓮花和威廉姆斯車隊(duì)則開發(fā)了兩后軸、4后輪的F1賽車。6輪F1在1983年退出了歷史舞臺(tái)，而這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念此后又在民用車領(lǐng)域的Covini C6W超級(jí)跑車中得到體現(xiàn)。三、車身技術(shù)應(yīng)用：碳陶瓷制動(dòng)盤、鈦合金排氣管、碳纖維材料、空氣動(dòng)力學(xué)等還有一些創(chuàng)新諸如使用鋁和鈦等材料實(shí)現(xiàn)輕量化，使用強(qiáng)度更高的碳纖維材料提高安全性，使用碳陶瓷制動(dòng)盤降低熱衰減。碳陶瓷制動(dòng)盤鈦合金排氣管這些技術(shù)最早都是運(yùn)用于航天領(lǐng)域，但經(jīng)過轉(zhuǎn)化率先在F1中使用，并最終應(yīng)用到民用車上。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（C

7、FRP）輕量化的車身結(jié)構(gòu)對(duì)于我們來說已經(jīng)不是個(gè)陌生的概念，例如梅賽德斯SLS AMG E-Cell電動(dòng)跑車就使用了源自F1的輕質(zhì)纖維復(fù)合材料。在保證穩(wěn)定性的前提下，碳纖維復(fù)合材料（CFRP）組件的重量比鋼輕50%，甚至能比鋁節(jié)省30%的重量。單體殼車身結(jié)構(gòu)蘭博基尼Aventador LP700-4的單體殼車身僅重147公斤當(dāng)碳纖維材料在上世紀(jì)80年代初風(fēng)行F1，邁凱輪車隊(duì)研制了一體制模不需要拼接的單體殼底盤。單體殼的碳纖維復(fù)合材料擁有極高的強(qiáng)度，能夠承受巨大的沖擊，同時(shí)還有較低的自重。蘭博基尼Aventador LP700-4采用了F1的單體殼車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？烧{(diào)尾翼當(dāng)時(shí)速超過200公里/小時(shí)，

8、布加迪威航車身后方的尾翼會(huì)自動(dòng)升起F1賽車今年引入的可調(diào)尾翼系統(tǒng)（DRS），與民用車上的主動(dòng)式可調(diào)尾翼作用相反。F1中的DRS并不是為了增加高速時(shí)的下壓力，恰恰相反，它是通過減小下壓力，讓賽車在直道上擁有更快的速度，而且尾翼的調(diào)整是通過方向盤上的按鈕控制的。優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)在F1車隊(duì)中，經(jīng)常會(huì)有來自民用車部門的專業(yè)工程師，以此加強(qiáng)他們?cè)诳諝鈩?dòng)力學(xué)等領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。寶馬空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)試中心（ATC）的風(fēng)洞試驗(yàn)室他們將從F1專家那里學(xué)到的高效率和快速反應(yīng)技能，納入到民用車的制造中。目前，已經(jīng)有少量F1的制造工藝被廣泛應(yīng)用在民用車中，提高了民用車某些部件的研發(fā)效率。四、電子技術(shù)應(yīng)用：牽引力控制系統(tǒng)、行駛記錄儀牽引力控制系統(tǒng)牽引力控制系統(tǒng)（TCS）在提升駕駛安全性的同時(shí)，還給駕駛者提供了更多的容錯(cuò)空間，使汽車在各種行駛狀況下都能獲得最佳的牽引力。不過F1已經(jīng)不允許使用TCS了，因?yàn)榈靡嬗谝訲CS為主的電子輔助裝置的支持，邁凱輪和威廉姆斯車隊(duì)壟斷了80年代末到90年代初的F1賽場(chǎng)，于是國際汽聯(lián)在1994年取消了所有電子控制系統(tǒng)。2001年?duì)恳刂葡到y(tǒng)重回F1，但在2008賽季TCS再次被禁止。行駛記錄儀汽車行駛記錄儀能完整、準(zhǔn)確地記錄汽車行駛狀態(tài)下的有關(guān)情況。而賽車儀表的功能更為強(qiáng)大，能記錄下比賽時(shí)的各種信息，包括剎車點(diǎn)、油門深度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速甚至是車手心跳等。小結(jié)以上例舉的部分在民用車