[情報] 輪圈上的花樣

[masterhikki (歐西里斯的天空熊)]

轉錄自:http://sports.yam.com/show.php?id=0000083872

仔細想想，2006年賽季還真特別、兩項早已不算是頂尖技術的賽車科技被大肆渲染，
完全賴端FIA科技小組的「解釋」。繼兩週前討論了轟轟烈烈的「質量減震裝置」(Mass
dampers)後，這次我們來看看上週末成為焦點的「後輪圈罩」(Wheel fairings)。

就像「質量減震裝置」早在70年前就問世一樣，利用「後輪整流片」(Wheel fairings)
提升後輪煞車系統效能的想法在上個世紀80年代就誕生，更頻繁出現在包括DTM等房車
賽事中。Toyota車隊於本季出率先應用此概念並沒有引起多大關注，卻在McLaren車隊
經理Ron Dennis公開質疑後輪整流片理論上抵觸了「可動空力套件」科技禁區之後迅速
成為目光焦點。

F1賽車對煞車性能的需求遠遠超出於你我想像！對於一般人與超級跑車車主來說，陶瓷
煞車碟已經足夠，但對於航空工業及F1一級方程式賽車的特殊需求來說，陶瓷複合材質
煞車碟的性能仍無法滿足他們。必須在不到100公尺的距離從時速300公里以上減速到80
公里(少於4.5秒鐘的時間)，F1賽車與噴射機都搭載了不同於一般市售車的煞車系統。與
F1賽車在加速(大約1.8個G值)及過彎(大約3.8個G、市售車的加速約在0.6到0.7個G值)的
性能數據相比，F1賽車在煞車時的G值(4.5到5.5個G)大的嚇人。由此可以想像F1車手在
煞車時所遭受到衝擊力及煞車碟盤承受壓力，F1賽車與噴射機也都採用碟剎系統、不過
不同於市售車的不鏽鋼材質煞車碟，這兩者都選用複合材質的碳纖維煞車碟。

航空工業與F1賽車之所以採用碳纖維材質的煞車碟有兩個原因：第一是它的重量較輕，
第二是它的耐熱性非常好。根據Ferrari車隊的數據、在有「煞車系統的地獄」之稱的加
拿大站GP大賽中，Michael Schumacher必須從時速187英哩迅速減至到37英哩。在1.5秒
鐘之內煞車碟的溫度從450度上升到1000度(最大的承受極限是2000度)，這已是多數金屬
都將融化的高溫。碳纖維煞車碟每個僅重1.4公斤，而對於這兩類特殊客戶而言，「輕量
化」所帶來的好處(不論是更為提升的賽車加速性能或機身重量減輕後所節省的耗油量)
都遠大於碳纖維煞車碟所費不貲的成本。每具碳纖維煞車碟需要5個月的生產時間，這也
是為什麼每輛F1賽車的煞車系統造價超過7萬美金的原因之一。

由於煞車制動片與碳纖維煞車碟之間的摩擦係數衰退隨著工作溫度的上升而快速下降，
「如何提升煞車系統的冷卻效能」就成為F1賽車設計的重要課題。「後輪圈罩」(Wheel
fairings)的工作原理是利用外罩形成一個封閉空間，如此在高速旋轉過程可透過壓力
差而加速輪圈內的熱氣流向外流出。這帶來了兩個好處：首先是間接提升煞車性能，也
可以防止輪圈的熱量向輪胎傳遞造成輪胎性能衰退，甚至能吸收輪胎在工作時生的熱量。

比較Toyota車隊的最早版本與Ferrari車隊的最新版本，我們不難發現「後輪圈罩」有逐
漸大型化(中央孔洞逐漸縮小的)趨勢。看到這裡，有讀者可能會好奇那為什麼輪圈罩不
在前輪使用？這是因為前輪煞車系統面對的是沒有被干擾的氣流，「前輪圈罩」的效果
並不顯著(就像後懸吊系統的「質量減震裝置」一樣)。

煞車系統冷卻裝置始終遊走於「空力套件」與「冷卻功效」的邊緣，最近兩個賽季引起
不少車隊的關注，去年底FIA科技小組曾嘗試清楚定義這些設計的真正功效。Ferrari車
隊的優勢是在研發後輪圈罩的過程中與FIA緊密合作，Ross Brawn也清楚表示「至少目前
FIA並未對此系統有任何質疑，除非其他隊伍對這套系統上擁有不同的觀點」。但是Niki
Lauda那句「質量減震裝置被判非法、因為它是空力套件，後輪圈罩不算違規、因為它是
散熱裝置」的確道出了眾人的疑惑。FIA科技小組正密切關注本案的進展，未來以「安全
因素」為由(可說是F1賽壇的無限上綱)宣布禁用不是不可能。

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看來會被禁用 我覺得也是遲早的事情
除非FIA力排眾議 堅持這是符合規定 各大車隊可以使用
不然的話 這話題一定會繼續延燒下去
不過若堅持符合規定 那麼一定會有人抗議
所以該怎麼解決 大概心裡有譜了吧!
只是 該"何時"解決 這就比較耐人尋味拉~~~

我記得陶瓷的耐熱性質不是也很好嗎?
碳纖維更好喔? 這還真是令我驚訝 比較輕這我了解
真不虧是F1樣樣都很貴
光是煞車系統就足夠買一台高級房車了  lol
不過我記得市售的超跑有些也已經使用碳纖維碟煞系統了
至於是哪些車款我忘了 = =

在干擾氣流這方面 F1似乎又和一般車種不一樣了
相信大家在路上都會看到大型車(客運 大貨車 連結車 等等)
前輪的輪圈是包覆的 當然不是整個包起來
不過若和後輪比起來 前輪是包起來的
我有問過為什麼會如此 人家是說 前輪的干擾氣流較多
包起來的話 氣流流經就會比較順也就比較省油
而F1在這點上似乎相反
不知道上述說的對不對 錯的話請指證

以上...個人淺見



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推 u1302094:還是老話一句：技術規則拿出來翻不就得了。( ′-`)y-～
推 gxjason:F430有碳纖維煞車的選配喔!
推 fatmouse:法拉利除了高階車款把碳纖維煞車列為標準配備外,低階入門
→ fatmouse:車款也能選配。陶瓷煞車最常見的應該就是保時捷PCCB吧~
→ fatmouse:也就是Carrera GT標配,GT2,GT3選配那款黃色煞車卡鉗的...
→ fatmouse:聽說光換那組陶瓷煞車,四輪零件錢似乎就要六十萬左右...
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作者: ksdt (加農砲勇者？) 看板: FORMULA1
標題: Re: [情報] 輪圈上的花樣
時間: Sat Sep  2 19:55:48 2006

: 在干擾氣流這方面 F1似乎又和一般車種不一樣了
: 相信大家在路上都會看到大型車(客運 大貨車 連結車 等等)
: 前輪的輪圈是包覆的 當然不是整個包起來
: 不過若和後輪比起來 前輪是包起來的
: 我有問過為什麼會如此 人家是說 前輪的干擾氣流較多
: 包起來的話 氣流流經就會比較順也就比較省油
: 而F1在這點上似乎相反
: 不知道上述說的對不對 錯的話請指證
: 以上...個人淺見

嗯...
輪圈包覆的確是會比較省油沒錯
我知道本田的油電混合的車系，輪圈都是包付的
而 F1 馬力夠大，加上煞車的散熱比較重要
所以才沒包覆
畢竟煞車掛了，馬力再大也不敢開快...

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◆ From: 218.169.93.102
推 azukikao:事實上...前輪沒包是因為FIA的降低F1車速的策略.........
→ azukikao:讓正面的風阻上升...還可以降低下壓力...都有助降低車速.
→ azukikao:FIA在努力降低F1的速度已經很多很多年了
→ azukikao:有一段時間以前是可以包的 後來被FIA禁掉...就變沒包了..
→ azukikao:就跟禁止光頭胎一樣阿 都是為了FIA降速降低成本的大方向
→ azukikao:可以去翻技術規範可以查的到       這才是沒包的原因!!!!