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淺析F1輪輞罩的工作原理

2022年一級方程式賽車規則的更改範圍廣泛,除了引入令人興奮的新元素外,還有一種轉世感,以從過去的設計特徵中汲取靈感。

淺析F1輪輞罩的工作原理

除了備受吹噓的地面效應底板概念迴歸外,輪輞蓋的復出也被視為圍場的焦點之一。F1希望這些將有助於改善輪胎產生的湍流,從而有助於減少前車產生的整體尾流。然而,2022年使用的輪輞罩與它們的前輩的複雜性相去甚遠,因為車隊在設計中幾乎沒有影響力和原創力,這樣車隊就不會用它們來破壞其整體包容性意圖。然而,這並不能阻止我們沿著F1歷史長河,看看過去車隊是如何以及為什麼設計輪輞罩的。

淺析F1輪輞罩的工作原理

正如我們從如上插圖中看到的,最初的輪輞罩實際上可以追溯到比你想象的更早的年代。法拉利於1990年在蒙扎對它們進行了實驗,以減少排位賽期間賽車的阻力。然而,由於剎車產生的熱量無法散開,導致車隊在正賽條件下無法使用它們,因為剎車會很容易過熱。

淺析F1輪輞罩的工作原理

淺析F1輪輞罩的工作原理

另一個解決方案在十六年後才重新出現,這次創新仍然來源於法拉利。這次它略有改變,車隊推出了248 F1後輪輪輞的最新設計,採用了淺輪輞整流罩。整流罩隨車輪一起旋轉。該設計在賽季晚些時候進行了升級,整流罩佔據了除中央部分以外的所有部分,以便在更換輪胎時螺栓槍可以對準螺栓。

淺析F1輪輞罩的工作原理

淺析F1輪輞罩的工作原理

然而,正如這裡所看到的,隨著豐田和小紅牛分別在伊莫拉和銀石部署了類似的設計,這個想法在圍場裡被廣泛複製和應用。

淺析F1輪輞罩的工作原理

雷諾還在2007年推出了自己的後輪輪輞整流罩設計,但正是法拉利繼續發揚了使用這些輪輞罩來協助其空氣動力學效應的優點。法拉利在英國大獎賽上推出了一個更加複雜的輪輞罩,一個靜態不動的,不會與車輪一起旋轉的輪輞罩。靜態輪輞罩為車隊在改變透過制動管道氣流的路線方面打開了許多新的機會,車隊在罩子的下部開了一個孔,旨在引導氣流,並影響輪胎造成的湍流。

淺析F1輪輞罩的工作原理

淺析F1輪輞罩的工作原理

這種輪輞整流罩迅速並被其他車隊複製,這是一個複雜的系統,包含幾個元件來幫助疏導內部氣流,包括一排導葉片,而整個軸、螺母和輪槍都有定製設計來適應新系統。罩子的形狀通常是凸起的,而不是平坦的,這樣繞過輪子外部的氣流就不會對內部氣流的流動產生不利影響。到了2008年賽季,車隊沒有對輪輞罩的設計進行任何更改,但它確實在罩子的上部添加了一個小型導流葉片,以幫助更有效地引導該區域的氣流。受此啟發影響,其他車隊的一系列新設計在圍場裡孕育而生

淺析F1輪輞罩的工作原理

邁凱倫的設計特點是輪輞罩的下部向前有一個通孔,而不是在其後部。這顯然是基於其不同的空氣動力學需求,這是一個輪輞罩的變體設計,該變體還包括前向偏轉柵,以幫助引導湍流。

淺析F1輪輞罩的工作原理

本田的版本包括向後通孔的位置,儘管稍微大一點,但有趣的是,在前角下方也有一個重疊的小偏轉器。

淺析F1輪輞罩的工作原理

寶馬索伯在摩納哥也推出了自己的版本,該版本通孔位於罩子的中間,結構上要比邁凱倫的設計簡單很多。

另外,豐田在西班牙大獎賽上推出風扇形狀的後輪輪輞罩。

淺析F1輪輞罩的工作原理

輪輞蓋在2009年新規下的進化

2009年引入的規則變化並沒有阻止車隊使用輪輞蓋的慾望,儘管空氣動力學規則發生了重大改變,但他們仍然將其用作改變車輪尾流和湍流的手段。這些空氣動力學規則變化確實導致車隊不得不最佳化他們先前的設計,而其他人則開發了新的、更復雜的版本......

淺析F1輪輞罩的工作原理

對於法拉利來說,這導致通孔的位置發生了變化,通孔的開口更靠近輪輞前部,同時在頂角添加了偏轉器。

淺析F1輪輞罩的工作原理

想到輪輞罩,也許布朗 BGP001是第一個想到這個的賽車,它的黃色輪輞罩確實很顯眼,而其他車隊往往會留下空白或簡單地複製下面的輪輞設計。

淺析F1輪輞罩的工作原理

印度力量的前輪輪輞罩更像是楔形結構,具有向前的氣流偏轉器。

淺析F1輪輞罩的工作原理

在印度力量的後輪,部署了一個風扇狀的輪輞蓋,類似於在豐田TF108賽車上已經看到的那個。

輪輞罩的被禁

F1選擇從2010年起禁止輪輞罩的使用,因為它們對於2009新規旨在改善超車的意圖下起著反作用,而且它們也是一個極其昂貴的解決方案,在車隊希望控制支出的時候,這一點似乎遠遠不容忽視。即使沒有這些疑慮,也發生了幾起停站更換輪輞時的安全事件,這導致FIA對輪輞罩痛下決心進行取締。

然而,法拉利卻另闢蹊徑,以試圖改善前輪周圍的氣流,即使沒有輪輞罩,車隊也能找到一種方法來調整氣流的行為。它在2010年的輪輞設計中增加了一對箍,這使得其他車隊無法複製,因為輪輞是同源元件。

淺析F1輪輞罩的工作原理

在梅賽德斯W10改裝車上可以看到,這些是車隊即將使用的輪輞罩,該車裝上了更大的18英寸輪輞正在進行測試。2022新規中,輪輞罩的盤式設計是一種妥協,它減少了輪胎造成的一些空氣動力學方面的負面效應,同時也使機械師在停站更換時儘可能輕鬆地處理它們。

以上就是本期的所有內容,如果您有不同意見或想法,請在留言處留下您的寶貴建議。

分類: 數碼
時間: 2022-01-09

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