论文部分内容阅读
日译中／王家兴
2006赛季众多新技术粉墨登场催生这场技术竞争的是使用2400ccV8引擎前提下的新规则在此我们对只应用在F1赛车上的技术进行一次技术盘点。
上下都由弹簧支撑着的巨大算盘珠
前质量减震器从上下两个方向被固定在前鼻的内部。因此质量减震器的主体会随着前鼻的震动一起上下运动。质量减震器装置的上部缸体(A)内部起到类似气缸的作用，通过上下连接的弹簧(B＆D)使重力块悬浮在中间。两条弹簧的中间安装着重力块，即质量(C)，该重力块被安装在贯穿其间的轴(F)上，样子很像一个算盘珠。轴(F)的两端分别固定在缸体的上部和底部的中央。这样，重力块(C)就可以在缸体内上下
如果不是轻型赛车，安装后对赛车不利
当赛车处于静止状态时，上下的弹簧(B＆D)会保持平衡，重力块(C)会悬浮在缸体内。重力块本身是由钨等比重较大的原材料制作而成，实际上赛车后部的变速箱中也装有质量减震器，这样一来赛车整体的重量会大大增加。但是由于从2006年开始实施的V8引擎化，使得与其相关的其他辅助类部件实现了小型化，这令质量减震器的应用成为可能。
质量减震器
2006赛季中曾有7支车队计划安装用于吸收震动的质量减震器。不过这种装置并非新鲜产物，1948年出产的量产车雪铁龙2CV上就曾经搭载过这种东西。当时雪铁龙使用此装置的目的是为了压缩成本，而将其转用到F1赛车上这种想法本身非常独到。起先是雷诺开始使用，接着多支车队跟风效法，但最终也没有车队能超过雷诺。结果，雷诺成了出头乌，被认定使用了可活动空气动力学组件，并被判罚从德国大奖赛开始不得使用质量减震器。但是，雷诺最后的成功也再次证明了他们的优势在于对轮胎性能的物理分析以及对行驶中震动的分析能力上，而且这种能力远远领先干其他车队。
无缝换挡变速箱
在2005年出现的技术系统中，有一个是可以消除换挡的瞬间引起的空转情况，并实现无间断换挡的功能。这种技术的目的是提高换挡速度，解决换挡过程中的动力波动，并减小换挡时的转数差。2006赛季使用的V8引擎产生的扭矩减少了，而且扭矩区域也变得更加狭窄，在这种情况下使用该装置主要是为了让V8引擎的驱动扭矩更有效地传递到路面上。可以说这种装置可以有效抑制行驶过程中由于换挡造成的动力波动，成功地取得稳定的操控性。
通过路肩时有效抵消震动
当赛车通过路肩或路面凸起时，前鼻会因为轮胎的震动被抬起，这时重力块会瞬间从静止状态向下移动压迫下面的弹簧(D)，并使上面的弹簧(B)拉伸。也就是通过弹簧的反向动作减缓前鼻的上升速度，重力块的上升同前鼻的抬起动作会有一个时间差。
减小垂直方向的震动可以稳定轮胎与地面之间的压力
当前鼻向地面方向移动时重力块同样会从静止位置瞬间向上挤压弹簧(B)，并使下方的弹簧(D)发生拉伸。通过这一连串的动作，重力块可以和前鼻的震动产生时间差，并使互相的震动得以抵消，从而有效地减少垂直方向的震动。而且这样一来轮胎与接地面的压力也变得稳定，使其能发挥出更佳的性能。另外，车体的上下震动得到抑制之后，还可以得到稳定的下压力和有效地提高地面效应。
3000cc的VlO终极化引擎终于淡出历史舞台，F1进入了全新的2400ccV8引擎时代。这种规则变化不只是引擎体积的缩小，而且还附带了多种限制规定。
当然改变规则的主要目的是为了减小引擎的动力，但有趣的是引擎容积的缩小为本赛季F1赛车的进步做出了巨大贡献。尽管国际汽联推出引擎新规则的初衷是为了降低F1赛车的速度和成本，但结果却出乎他们的意料，赛车的行驶性能非但没有降低反而令人惊奇地提高了。
由于各车队在开发方面付出的努力，由引擎性能下降导致的负面因素通过车身的开发得以弥补，而且引擎本身也不比V10逊色。结果在赛季后半段的日本大奖赛上赛道记录被刷新，F1赛车的速度提升出人意料。
但是伴随着赛车的V8化，引擎特性也发生着巨大变化，即便单圈成绩同V10时代相同，但行驶的特点却大不相同，本赛季的大多数技术开发都是围绕这一特点进行的。
采用V8引擎后的负面因素是引擎动力和扭矩的减少。结果狭窄的扭矩特点限制了引擎的使用转数，为了提高行驶性能必须保证转数。因此所有的车队都采用了7速变速箱。此外，去年开始采用的无缝换挡变速箱也朝着标准化的方向迈进。通过解决换挡时的速度波动和瞬间失速等问题，抑制了赛车突然的动作变化。
无缝换挡装置在自动换挡被禁止使用的现在成为更加先进的变速箱构造，此装置已经在一般民用车(大众的DSG)上使用。可以说，F1的无缝换挡技术一定会对日后的民用车变速箱产生巨大影响。
另外，引擎的动力和扭矩的减小已经带给空气动力学特性很多负面影响。可活动翼片就是一例。然而并没有此种翼片违反了规则的证据，问题只是在录像上能看出一点端倪，所以实际上违反规定的车队并不存在。
可活动翼片是赛车达到一定速度之后，后襟翼受到空气阻力其中央部分会向后方偏斜，并封闭住后翼的间隙。这样一来，在低速行驶时可通过间隙获得巨大的下压力帮助过弯，而在直道时襟翼的歪斜会挡住间隙从而减少下压力提高速度。这也是从V8引擎的动力特点出发为保持车速进行的一种摸索。
为了处理这种活动翼片，国际汽联规定必须在两片后翼之间安装分离器，以解决这一系列的问题。
冠军车队得以卫冕的技术原因
2006年的技术重点之一是对悬挂系统重要性的重新认识。在这个赛季，正确分析悬挂系统几何学中隐藏着的各种力是非常重要的。在本赛季，前悬挂系统的构造可以分为安装下悬臂的零龙骨和中央龙骨两种趋势，结果更具有竞争力的中央龙骨设计大获全胜。特别是雷诺从2005年便开始使用的V形龙骨已经被公认为是在空气动力学和悬挂系统几何学两方面都取得了极高造诣的杰作。
雷诺总是能不断推出独特的装置。其中之一就是在赛季中段被禁止使用的质量减震器。质量减震器是一种安装在赛车前鼻内部的装置。这种装置通过悬吊在上下两条弹簧之间的重力块在装置腔体内的上下运动，减缓赛车悬挂系统和轮胎在行驶过程中产生的上下方向的震动，抵消车体产生的震动波，从而在垂直方向快速地吸收赛车震动。其实它就是一种震动缓冲装置，是对赛车本身进行减震的装置。
质量减震器可以稳定轮胎与接地面的压力，有效提高轮胎性能。当然对产生地面效应的空气动力学组件也是有益的。结果国际汽联认为“质量减震器通过保持形态提高了空气动力学性能。由于重力块可以活动，所以属于可活动的空气动力学装置”，于是该装置被禁止使用。
在空气动力学组件方面上赛季也有多种特别的装置出现。然而，2006赛季的空气动力学倾向还是提高空气动力平衡，出现的装置以控制涡流为主。其中比较有趣的是被安装在侧浮筒左右前端的上侧小翼。各车队都用自己的方式抑制进气口边缘产生的乱流，力求减少阻力并提高下压力。这种装置散布在赛车各部分，如迷你小翼和鳍状翼都有效地控制了涡流。这一切也是使用V8引擎后牵引力缩小所导致的结果。
2006年的技术进步伴随着V8化的进程，所有的改动都是为了效率。所有的开发工作都是为了提高效率和取得平衡。我们期待着在2007年看到更多标新立异的技术和装置。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
2006赛季众多新技术粉墨登场催生这场技术竞争的是使用2400ccV8引擎前提下的新规则在此我们对只应用在F1赛车上的技术进行一次技术盘点。
上下都由弹簧支撑着的巨大算盘珠
前质量减震器从上下两个方向被固定在前鼻的内部。因此质量减震器的主体会随着前鼻的震动一起上下运动。质量减震器装置的上部缸体(A)内部起到类似气缸的作用，通过上下连接的弹簧(B＆D)使重力块悬浮在中间。两条弹簧的中间安装着重力块，即质量(C)，该重力块被安装在贯穿其间的轴(F)上，样子很像一个算盘珠。轴(F)的两端分别固定在缸体的上部和底部的中央。这样，重力块(C)就可以在缸体内上下
如果不是轻型赛车，安装后对赛车不利
当赛车处于静止状态时，上下的弹簧(B＆D)会保持平衡，重力块(C)会悬浮在缸体内。重力块本身是由钨等比重较大的原材料制作而成，实际上赛车后部的变速箱中也装有质量减震器，这样一来赛车整体的重量会大大增加。但是由于从2006年开始实施的V8引擎化，使得与其相关的其他辅助类部件实现了小型化，这令质量减震器的应用成为可能。
质量减震器
2006赛季中曾有7支车队计划安装用于吸收震动的质量减震器。不过这种装置并非新鲜产物，1948年出产的量产车雪铁龙2CV上就曾经搭载过这种东西。当时雪铁龙使用此装置的目的是为了压缩成本，而将其转用到F1赛车上这种想法本身非常独到。起先是雷诺开始使用，接着多支车队跟风效法，但最终也没有车队能超过雷诺。结果，雷诺成了出头乌，被认定使用了可活动空气动力学组件，并被判罚从德国大奖赛开始不得使用质量减震器。但是，雷诺最后的成功也再次证明了他们的优势在于对轮胎性能的物理分析以及对行驶中震动的分析能力上，而且这种能力远远领先干其他车队。
无缝换挡变速箱
在2005年出现的技术系统中，有一个是可以消除换挡的瞬间引起的空转情况，并实现无间断换挡的功能。这种技术的目的是提高换挡速度，解决换挡过程中的动力波动，并减小换挡时的转数差。2006赛季使用的V8引擎产生的扭矩减少了，而且扭矩区域也变得更加狭窄，在这种情况下使用该装置主要是为了让V8引擎的驱动扭矩更有效地传递到路面上。可以说这种装置可以有效抑制行驶过程中由于换挡造成的动力波动，成功地取得稳定的操控性。
通过路肩时有效抵消震动
当赛车通过路肩或路面凸起时，前鼻会因为轮胎的震动被抬起，这时重力块会瞬间从静止状态向下移动压迫下面的弹簧(D)，并使上面的弹簧(B)拉伸。也就是通过弹簧的反向动作减缓前鼻的上升速度，重力块的上升同前鼻的抬起动作会有一个时间差。
减小垂直方向的震动可以稳定轮胎与地面之间的压力
当前鼻向地面方向移动时重力块同样会从静止位置瞬间向上挤压弹簧(B)，并使下方的弹簧(D)发生拉伸。通过这一连串的动作，重力块可以和前鼻的震动产生时间差，并使互相的震动得以抵消，从而有效地减少垂直方向的震动。而且这样一来轮胎与接地面的压力也变得稳定，使其能发挥出更佳的性能。另外，车体的上下震动得到抑制之后，还可以得到稳定的下压力和有效地提高地面效应。
3000cc的VlO终极化引擎终于淡出历史舞台，F1进入了全新的2400ccV8引擎时代。这种规则变化不只是引擎体积的缩小，而且还附带了多种限制规定。
当然改变规则的主要目的是为了减小引擎的动力，但有趣的是引擎容积的缩小为本赛季F1赛车的进步做出了巨大贡献。尽管国际汽联推出引擎新规则的初衷是为了降低F1赛车的速度和成本，但结果却出乎他们的意料，赛车的行驶性能非但没有降低反而令人惊奇地提高了。
由于各车队在开发方面付出的努力，由引擎性能下降导致的负面因素通过车身的开发得以弥补，而且引擎本身也不比V10逊色。结果在赛季后半段的日本大奖赛上赛道记录被刷新，F1赛车的速度提升出人意料。
但是伴随着赛车的V8化，引擎特性也发生着巨大变化，即便单圈成绩同V10时代相同，但行驶的特点却大不相同，本赛季的大多数技术开发都是围绕这一特点进行的。
采用V8引擎后的负面因素是引擎动力和扭矩的减少。结果狭窄的扭矩特点限制了引擎的使用转数，为了提高行驶性能必须保证转数。因此所有的车队都采用了7速变速箱。此外，去年开始采用的无缝换挡变速箱也朝着标准化的方向迈进。通过解决换挡时的速度波动和瞬间失速等问题，抑制了赛车突然的动作变化。
无缝换挡装置在自动换挡被禁止使用的现在成为更加先进的变速箱构造，此装置已经在一般民用车(大众的DSG)上使用。可以说，F1的无缝换挡技术一定会对日后的民用车变速箱产生巨大影响。
另外，引擎的动力和扭矩的减小已经带给空气动力学特性很多负面影响。可活动翼片就是一例。然而并没有此种翼片违反了规则的证据，问题只是在录像上能看出一点端倪，所以实际上违反规定的车队并不存在。
可活动翼片是赛车达到一定速度之后，后襟翼受到空气阻力其中央部分会向后方偏斜，并封闭住后翼的间隙。这样一来，在低速行驶时可通过间隙获得巨大的下压力帮助过弯，而在直道时襟翼的歪斜会挡住间隙从而减少下压力提高速度。这也是从V8引擎的动力特点出发为保持车速进行的一种摸索。
为了处理这种活动翼片，国际汽联规定必须在两片后翼之间安装分离器，以解决这一系列的问题。
冠军车队得以卫冕的技术原因
2006年的技术重点之一是对悬挂系统重要性的重新认识。在这个赛季，正确分析悬挂系统几何学中隐藏着的各种力是非常重要的。在本赛季，前悬挂系统的构造可以分为安装下悬臂的零龙骨和中央龙骨两种趋势，结果更具有竞争力的中央龙骨设计大获全胜。特别是雷诺从2005年便开始使用的V形龙骨已经被公认为是在空气动力学和悬挂系统几何学两方面都取得了极高造诣的杰作。
雷诺总是能不断推出独特的装置。其中之一就是在赛季中段被禁止使用的质量减震器。质量减震器是一种安装在赛车前鼻内部的装置。这种装置通过悬吊在上下两条弹簧之间的重力块在装置腔体内的上下运动，减缓赛车悬挂系统和轮胎在行驶过程中产生的上下方向的震动，抵消车体产生的震动波，从而在垂直方向快速地吸收赛车震动。其实它就是一种震动缓冲装置，是对赛车本身进行减震的装置。
质量减震器可以稳定轮胎与接地面的压力，有效提高轮胎性能。当然对产生地面效应的空气动力学组件也是有益的。结果国际汽联认为“质量减震器通过保持形态提高了空气动力学性能。由于重力块可以活动，所以属于可活动的空气动力学装置”，于是该装置被禁止使用。
在空气动力学组件方面上赛季也有多种特别的装置出现。然而，2006赛季的空气动力学倾向还是提高空气动力平衡，出现的装置以控制涡流为主。其中比较有趣的是被安装在侧浮筒左右前端的上侧小翼。各车队都用自己的方式抑制进气口边缘产生的乱流，力求减少阻力并提高下压力。这种装置散布在赛车各部分，如迷你小翼和鳍状翼都有效地控制了涡流。这一切也是使用V8引擎后牵引力缩小所导致的结果。
2006年的技术进步伴随着V8化的进程，所有的改动都是为了效率。所有的开发工作都是为了提高效率和取得平衡。我们期待着在2007年看到更多标新立异的技术和装置。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。