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    赛车对于现在民用汽车技术的提升

    2019-07-16  |  作者:admin_4  |  来源:网络  |  责任编辑:

    车运动的诞生是源于人类对速度的追求??伤孀鸥骷页灯缶赫氚兹然?,为了让赛车实力进一步提高,工程师便开始脑洞大开,设计出了很多用现在眼光来看极为奇怪的性能套件。

    但你绝对想不到的是,正是因为这些奇怪东西的诞生,你才能在今天开到一台质量高、品质好且性能足的民用车!说得更夸张点,如果没有赛车运动,你今天的座驾可能连三蹦子都不如?什么,你不信?那就请继续往下看!

    空气动力学--定风翼

    虽然早在1903年人类就发明了飞机,可当人们意识到把机翼倒过来可以产生下压力时,却已经是65年后了。

    早年间的F1赛车都使用了轻车身+大马力发动机的组合,可实际上当年F1赛车在弯道的速度并没有比勒芒,甚至是民用车型快上多少!因为上世纪50-60年代F1赛车的过弯极限完全是由悬挂和轮胎所产生的机械抓地力决定的。

    莲花49b赛车

    显而易见,机械抓地力终归是存在物理极限的,即使增加轮胎宽度、尺寸甚至是轮距,对于车辆性能的提升也显得十分孱弱。不过人类的智慧总是无穷的,在1968年的摩纳哥大奖上,英国汽车大神级人物科林·查普曼通过将飞机机翼翻过来安装在莲花49B赛车上(上图车辆最前端的鼻翼),才使F1彻底进入了空气动力学时代。

    1968年法拉利312

    用现在的眼光来看,莲花49b的前鼻翼看起来极为简陋??烧钦庋桓銎涿膊谎锏奶准闯晌讼乱徽颈壤贝蠼比懈鞲龀刀拥谋昱?。

    1969年杰基·斯图尔特的MS10赛车

    也许是那时候人们思维都比较简单吧,工程师们想当然地认为定风翼越大、越高,对于赛车抓地力的提升也就越明显。这也让1968年摩纳哥站之后的F1赛车造型变得千奇百怪。有把尾翼“架设”到天上的,也有把鼻翼弄得老高的。总之,当年的F1赛车看起来更像是“超级变变变”…

    随着定风翼和空气动力方面研究的深入,工程师发现尾翼虽然可以带来下压力,提升赛车极限,可阻力也会随之增加,这时可变形尾翼便慢慢出现在了人们的视野中。然而当可变形尾翼刚初露锋芒时,FIA为了安全起见、防止车速过快便将其打入了冷宫,可谁又能想到,50年后的超跑通通标配了可变形尾翼呢?

    1978年泰瑞尔六轮赛车

    除了定风翼外,超跑、性能车上的尾部扩散器也是在F1赛车上诞生的。

    空气动力学--地面效应

    上世纪70年代,赛车定风翼的发展慢慢陷入了瓶颈。虽然可以通过增加定风翼的迎风面积来提高下压力,可随之而来的却是更大的空气阻力,这时莲花车队再一次走在了时代的前沿。

    与定风翼在车身上部“做手脚”不同,莲花车队在1978年的赛车底部设计了两个“文丘里隧道”,从而利用“文氏效应”增加了车辆底部的空气流速。

    我们都知道,空气流速越快,气压也就越低,这样的低气压使车辆产生了吸附地面的效果,从而增加了车辆的空气下压力。而且这种增加下压力方式所产生的阻力要明显小于车尾部的定风翼,所以换句话说就是,莲花赛车通过极小的阻力产生了极大的空气下压力。

    不仅如此,为了进一步增加车辆的下压力,莲花车队还在车身侧面增加了向下的“侧裙”,从而将车底空气与外部空气完全分隔。这时,赛车就像是吸盘一样“贴”在了赛道上!

    不过,这样的设计也有弊端。由于赛道并非完全平整,当“侧裙”与地面之间产生缝隙时,车辆的下压力便会突然发生变化,幅度之大甚至可以让赛车瞬间失控。所以由于安全因素的考量,FIA于1981年彻底禁止了侧裙的使用。

    可道高一尺魔高一丈,车队工程师又通过降低赛车离地间隙,让车底下压力重新回到了原来的水平,甚至还有人在通过在车尾处增加大号鼓风机,来抽空车底空气。

    对此,FIA表示很无奈,于是又修改了赛车最低离地间隙的标准,并直接禁用了大号鼓风机。此后,F1赛车才回归到了正常的下压力水平。

    莲花1990年102 F1尾部扩散器

    不过你以为这样就结束了吗?不少工程师发现,利用车底气流提高下压力的方法实在是太牛B了,所以在离地间隙被限制的情况下,他们通过疏导气流、增加车底光滑度的方式来使车底气流增速,而这也正是尾部扩散器的雏形。

    现在不少家用车底盘安装护板,其实并非是为了防止车辆托底,而是为了降低车底风阻所设计的。

    至于像蔚来EP9这样类似赛车的车型,它的底盘则直接被设计成了三个巨大的通风管道,从而整合空气流动方向,提高空气流速。而“键盘车神”心中的神车--保时捷919 EVO,也是利用了地面效应才使它的圈速可以摸到当代F1的屁股。

    碳纤维材料

    碳纤维对于现在的人们来说早已不是什么新鲜事物,可在上世纪80年代,碳纤维却是赛车工程师们完全不了解的工业材料。

    随着空气动力学大战落下帷幕,车队工程师决定从车身重量方面入手,来提高赛车性能??上骷醪牧锨慷却佣档统瞪碇亓肯匀皇俏薹ㄍü鼺IA车检的,这时另一家英国车队迈凯伦站了出来,于1981年率先在其赛车上使用了如今习以为常的碳纤维单体壳车身。

    在当年的F1 意大利大奖赛中,约翰·沃森驾驶的迈凯伦赛车发生了严重事故,好在碳纤维单体壳通过其坚硬的外表保住了车手的生命。从此以后,碳纤维车身便成为了F1赛车的标准配置。

    现如今,碳纤维材料同样在民用车中大放异彩,几乎不会变形的素质,让碳纤维成为了制造高性能跑车的必备材料。这种设计不仅为车辆带来了足够高的车身刚性,同时也让车辆的安全性以及耐久性进一步提升。而对于豪华车型来说,碳纤维材料出色的重量可以让豪华车的车重得到进一步控制,从而提高车辆的燃油经济性和操控性。

    涡轮增压发动机

    小排量涡轮增压发动机虽然现在看来是政治正确的选择,可在上世纪80年代来看,小排量涡轮机完全就是“废柴”,大排量自然吸气才是正义。不过,大排量自吸发动机却在80年代遇到了性能提升的瓶颈。

    众所周知,想要提升自然吸气发动机的动力只有两种方法:一、提升发动机排量;二、提高发动机转速。

    可由于赛车的排量已经被FIA严格限制住了,所以车队只能从转速下手,但由于技术瓶颈的存在,80年代的引擎转速很难做到万转以上,这也让当年的自然吸气发动机马力被牢牢“限制”在了500匹左右。

    有意思的是,当年FIA除了允许使用3.5L自吸发动机外,还允许使用1.5T的涡轮增压发动机。相比于自吸发动机的转速瓶颈,涡轮机想要增加马力只需要提高发动机的缸体强度即可,整体的实现难度也要更低。这也让80年代的1.5T涡轮增压机普遍达到了1000匹的马力,而此时涡轮压力甚至达到了难以置信的5bar!

    也正是80年代的小排量赛用涡轮机,才让本田、福特等车企拥有了大马力小排量涡轮增压发动机的技术积淀,使现在的小排量发动机不再是“无力”的代名词。

    赛车对于现在民用汽车技术的提升并非只有这些,只不过这四点比较有代表性罢了。毫不夸张地说,大家现在能够开上如此先进的汽车,完全是那些赛车工程师们的功劳!所以大家还有什么理由不去尊重赛车运动呢?

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