一级方程式是赛车界的最高级别比赛,而一级方程式赛车则融合了赛车界中的最高科技含量,它的每一个部件无一不是经过千锤百炼、精心设计而制造出来的。
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一谈到一级方程式大奖赛,你可能就会想到热情的车迷、风驰电掣般的速度和震耳欲聋的噪音。的确,引擎的轰鸣声几乎已经成为了一级方程式的一个标志性商标、一种赛车的魅力、一种让人热血澎湃的激情。当然,在最近几十年中,F1引擎的轰鸣声也发生了几次变化,以前使用的是带涡轮增压的引擎,而现在由于比赛规则发生了变化,赛车上搭载的是自然吸气(非增压)的2.4升V8引擎。
一部F1赛车无论它有多么先进,融合有多少高科技,如果没有引擎,那它就哪儿都去不了。同前几年不同,现在引擎的研发受到了限制。车队必须在2006赛季末向国际汽联提交一部引擎。本赛季所使用的引擎必须同提交给汽联的一样,而且对引擎的改进也进行了限制,只限于改进引擎的可靠性,而不能改进引擎的性能。
F1的引擎是高科技的产物,在赛季最快的蒙扎赛道上,它能够发挥出700匹马力,让赛车跑到360km/h的极限速度。丰田工程师卢卡解释道:“在引擎中,我们几乎使用到了一级方程式赛车上的每一种材料,比如你可以看到复杂的铝制铸造技术,也可以看到碳纤材料。保持引擎的低重心非常重要,所以我们一般会把重量轻的部件放在上面,而重的部件放在底部。”
不过单靠引擎本身还无法驱动F1赛车,它需要变速箱的配合。这可不是我们平常所见的带有档杆和离合器的五速或者六速民用汽车变速箱。在丰田的TF107赛车中是没有离合器和换档杆的,取而代之的是车手方向盘后面的拨片,拨动该拨片就可以让变速箱进行加档或者减档。
2007年F1赛车上采用了一项新技术,那就是‘无缝换挡技术’,它可以在车手进行换挡的同时让赛车保持不间断的加速。同以前的技术相比,无缝换挡可以缩短赛车达到最高速度的时间。
卢卡:“引擎所输出的700马力必须要以正确的方式传递到车轮上。在一级方程式赛车中,变速箱的布局与一般汽车有所不同。在一般的民用汽车中,引擎和变速箱属于同一个动力单元,而在一级方程式中,变速箱是属于底盘的一部分,因为悬挂叉骨是连接到变速箱上的。”
对于高性能的追求不仅仅局限于引擎和变速箱上,排气系统同样在输出最大功率方面扮演着重要角色。任何引擎都需要吸气和排气,排气系统的效率直接影响着引擎的性能。总的来说,F1赛车的排气方式同民用汽车相同:带走引擎所产生的废气,并将其安全地排放在赛车的后面。实际上,F1赛车排气系统上复杂的焊接和精确的设计更像是一种精美的汽车艺术品。
为了让赛车的尾部更加符合高效空气动力学设计的需要,排气系统要尽可能紧密地靠近引擎。因此一个成功的排气系统设计主要要满足以下两个功能:最大化发挥引擎性能;将其对空气动力学的影响减少到最小。
卢卡解释道:“引擎设计人员要从排气系统内部的细节开始入手,我们在对其进行改进的时候就像是在调校一部乐器,比如管风琴,尽可能保证引擎的扭矩在所有转速范围下都是最高。”
在如此大功率、高性能和强噪音之下,一级方程式引擎所带来的热量也是惊人的,在全油门下排气系统会变成橙色。所有车手都知道,引擎一旦过热就会导致严重的故障,所以现代的F1赛车装备了精良的散热器,来保证引擎处于安全的温度之下。
丰田赛车的散热器是由其官方合作伙伴电装(Denso)公司所生产的。散热器位于侧箱内部,在引擎的左右两侧,里面装有3公升冷却液。为了精确调校引擎的散热,车身上会有不同的气孔设计,可以根据散热的需要增加或减少到达散热器的空气量。
卢卡:“散热器在赛车上也起到了非常重要的作用。赛车的速度不仅仅来自于引擎,而且还要依靠其他部件的配合。散热器的体积必须要小,因为减少散热器才能更容易设计出速度快的赛车。我们通常会使用非常窄的引擎盖,但是保证引擎安全运行的温度区也非常窄。”
一级方程式中的竞争越来越激烈,不仅仅需要车手在赛道上全力以赴,赛道外的工程师们也面临着更大的挑战,他们才是保证一支F1车队取得成功的坚实基础。
(布丁)
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