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2019年法国大奖赛一级方程式制动系统各种问题大全

2019年一级方程式赛季第八轮,在本赛季的前六场比赛了一系列非常良好的可靠性后,我们经历了周末的过程中,一些几乎所有都是自制的问题,从与燃油系统的问题时博塔斯策略的第一次练习对汉密尔顿的液压泄漏,这是我们在早上不得不修复比赛日。

我们很幸运,当我们有机会修复它们时,我们发现了这些可靠性问题。但是我们意识到他们很容易毁掉周末,我们只欠我们机械师的一流能力而不是那样。

一级方程式f1中的制动系统问题解答

即将到来的这个周末,法国还有另一场艰难的战斗。赛道与蒙特利尔有一些相似之处,长直道对我们来说将是一个挑战。

然而,与加拿大不同的是,有许多不同的转弯特性和各种速度,这应该让我们更多地进入卡片,所以我们期待有机会纠正那里的一些事情。

过去三个月我们的部分优势在于赛道上的整个团队,布拉克利和布里克斯沃思,都在非常高的水平上工作,我们需要确保我们在法国再次达到同样的高水平。

上周,十个F1车队迎来了FIA和一级方程式。我们决定推迟2021年10月的法规介绍,让我们有时间研究它,从而实现我们的共同目标。一级方程式赛车是赛车界无可争议的顶级车型。

每个周末,全世界数以百万计的粉丝分享我们对赛车的热情。我们希望利用2021规则提供的独特机会,让球迷更加精彩,让赛车更具竞争力,进一步推动全球运动的发展。在各利益相关方之间找到正确的妥协并不容易

一级方程式f1中的制动系统问题解答

一级方程式中的制动系统

对于所有一级方程式车队来说,制动是首要任务。如果制动器没有达到最佳工作状态,或者驾驶员错误地使用它们,这可能会非常昂贵,无论是在单圈时间还是位置方面。

另一方面,可以通过最大限度地消除汽车的制动潜力并根据特定的曲线特征定制制动器的设置来显着提高性能。因此,我们仔细研究一级方程式赛车的制动工作原理以及驾驶员最有效制动车辆的需求。

为什么F1中的制动如此重要?

制动是转弯一级方程式赛车的第一阶段。如果汽车没有在正确的点上对转其余的影响踏板适当的压力制动,即顶点的会议,坚持正确的路线,这需要通过转走的最佳速度,加速在拐角处出口,干净的骑行到下一个角落。这会对驾驶员的单圈时​​间产生决定性影响。

一级方程式f1中的制动系统问题解答

制动系统如何在一级方程式赛车上工作?

与公路车辆类似,一级方程式赛车的制动器在所有四个车轮上工作。

这就是系统的工作原理:当驾驶员踩下制动踏板时,两个主缸(一个用于前轮,一个用于后轮)被压在一起以产生流体压力。

在前轴上,系统非常简单。流体压力直接传递到前卡钳。

在每个卡钳中,六个活塞将制动垫夹在盘上。这种摩擦减慢了汽车的速度。然而,在后部,事情看起来有点复杂……

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系统如何在后桥上工作?

刹车从旋转电机通过摩擦,通过电阻,即所谓的“发动机制动” ,并且通过电制动,(通过与混合电动马达,所述MGU收集能量:在后轴车轮可以以三种不同的方式延迟-K:电动发电机组 – 动力学)。

驾驶员可以通过方向盘独立调整这些效果。当他踩下制动踏板时,由于线控制动(BBW)系统,三个系统作为一个单元,为驾驶员提供所需的总减速度。

当驾驶员操作踏板时,它在后制动回路中产生流体压力,该压力由电子压力传感器拾取。传感器信号代表驾驶员对后轴的整体制动力,并传递给电子控制单元(ECU),在那里它被转换成一系列信号以使车辆后部减速。

驾驶员踩踏板的次数越多,信号越强。信号失效越多,ECU发送到三个后部系统(卡钳,发动机制动器和MGU-K)就越激进,以实现所需的减速度。

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ECU根据车队的车辆设置将其分配给这三个系统,但这些可以通过驾驶员在方向盘上的设置进行调整。

它被转换成一系列信号以减速车辆的尾部,驾驶员踩踏板的次数越多,信号越强。信号失效越多,ECU发送到三个后部系统(卡钳,发动机制动器和MGU-K)就越激进,以实现所需的减速度。

ECU根据车队的车辆设置将其分配给这三个系统,但这些可以通过驾驶员在方向盘上的设置进行调整。

它被转换成一系列信号以减速车辆的尾部。驾驶员踩踏板的次数越多,信号越强。

信号失效越多,ECU发送到三个后部系统(卡钳,发动机制动器和MGU-K)就越激进,以实现所需的减速度。

ECU根据车队的车辆设置将其分配给这三个系统,但这些可以通过驾驶员在方向盘上的设置进行调整。

一级方程式f1中的制动系统问题解答

为什么后桥上的系统要复杂得多?

乍一看,后桥上的系统看起来比前桥上的系统复杂得多。我们为什么要使用液压主缸来产生压力,然后由压力传感器拾取压力,以便向ECU发送电子信号?

为什么我们不通过测量制动踏板的位置来直接接收电子信号呢?

如果我们可以简单地使用像普通汽车这样的传统制动器,为什么我们需要一个可以在三个独立系统之间进行调节的后桥制动系统呢?

这三个问题的答案分为两个方面:安全和绩效。

一旦您决定使用“线控制动”系统来控制其后制动器,您必须确保有一个安全的备份解决方案,以防系统出现故障。

出于这个原因,我们完全解决了所有麻烦,踏板在制动管路中产生液压。

当BBW系统应该永远失败(也有一组传感器,并且持续地检查其完整性的计算机程序)时,它会立即忽略并且由驾驶员的脚产生的压力在正常的车辆直接传递到制动钳,更有趣的问题是,为什么“线控制动”系统能够为我们提供证明这种复杂性的性能?这句话的答案对我们是有价值的。

一级方程式f1中的制动系统问题解答

“线控制动”系统的性能优势是什么?

如果你听一个谈论汽车的司机,你会经常听到以下术语:“刹车稳定性”。司机想刹车是握好(具有较强的第一延迟当踏板上升),他们希望有一个强大的无延迟(稍后更多)“褪色”,他们希望有一个良好的“感觉”(一种可预测反应,更多制动=更多减速,更少制动=减速更少),但最重要的是他们需要良好的制动稳定性。

与前三点不同,“制动稳定性”使得理解驱动器的实际含义变得更加困难。那是因为我们不像赛车手一样使用制动器。当我们在街车上刹车时,我们大多是直奔前方。

此外,我们很少能够达到极限以激活防抱死制动系统。赛车手的情况大不相同,每次他们踩刹车,他们都希望尽可能快地减速。这会将刹车推到车轮锁定的位置,每一圈,每一圈。

他们不仅在汽车直行时使用制动器,当它们转入时,它们会在直道的末端将它们推入,并且当它们到达弯道的顶点时它们仅释放制动,只是在角落出口处再次加速之前的一刻。在此期间,制动器几乎与方向盘一样重要,以控制车辆行驶的方向。

一级方程式f1中的制动系统问题解答

当骑行者的一切进展顺利时,在该机动过程中,在开始打滑之前,汽车在所有四个车轮上都处于极限,但是没有偏离骑车者想要通过弯道的理想线路。

当事情变得严重时,汽车开始比后轮胎更多地推动前轮胎,这使驾驶员转向不足,并且车辆不会偏转。当事情变得更糟时,后轮胎比前轮胎滑动更多。如果这种情况太多了,汽车会转弯。

因此,与后轮相比,驾驶员知道前轮制动了多少是非常重要的。如果汽车不稳定且想要在拐角处转弯,则可能需要更少的后轮制动器以及更多的前轮轴。如果汽车转向不足,你想做的恰恰相反。

同时,驾驶员在从第一次制动到转向顶点的转弯期间需要不同的东西。通常,当驾驶员开始转弯时,汽车可能具有过度转向的自然倾向,越来越多地被转向不足转向顶点。

这种趋势可以通过巧妙的制动系统部分抵消,该制动系统需要较少的后制动器制动(以稳定汽车),然后需要更多朝向顶点(与前制动器相比)。这个聪明的过程称为制动偏移 – 制动平衡的动态变化与制动压力的关系。

这个聪明的技巧由“Bracke-By-Wire”系统提供。根据方向盘BBW系统上的旋转开关的设置管理的三个主要方面的投入(卡钳,发动机和MGU-K),以给驾驶员提供一个全面的和可预测的制动在后面,与他没有在汽车防抱死制动系统在通过转弯操纵的制动阶段操纵汽车时的责任限制。

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驾驶员对踏板有多大的力?

有很多力量。司机每次都必须刹车并开车上车。在公路车辆中,伺服辅助制动系统使施加在主缸上的压力倍增。然而,在一级方程式中,法规规定制动力可以仅由驾驶员行使。

为此,驱动程序将需要非常强的腿,但他们得到来自制动操纵自身汽车在5G左右被延迟的力量一点点的帮助(比较:在公路车辆紧急停车,我们达到1G)通过这种减速,驾驶员的腿重约100磅,并且制动踏板上的腿的重量提供其自身的动力辅助以帮助制动。

你踩踏板越难,车辆越慢越慢,汽车减速越多,其腿部重量越大,这有助于它们更稳固地站在踏板上。

是真正了不起的是,司机在这一切中间的制动操作,而这是超过100公斤的踏板力,影响音乐会钢琴家的灵敏度,使汽车通过在轮胎的绝对极限曲线运行。暴力和谨慎之间的迷人对比。

这样汽车就可以在轮胎的绝对极限下穿过弯道,暴力和谨慎之间的迷人对比。这样汽车就可以在轮胎的绝对极限下穿过弯道,暴力和谨慎之间的迷人对比。

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是否有完美的时间来制动?

在F1赛车中踩刹车的最佳时机取决于许多变量,燃油量,轮胎混合,轮胎退化以及驾驶员对轮胎的备用量。因此,在比赛期间,时间不断变化,因为汽油燃烧并且轮胎继续磨损,这是驾驶员必须适应的事情。

在排位赛中它看起来不同,因为燃油量相对相似且轮胎是新的。结果,制动点保持大致相同。司机在周末加强制动并使用训练找到极限,他们在转弯之前进一步制动之前保守地开始,直到他们找到正确的踩下制动踏板的点。周末最棘手的时刻无疑是开始后第一个角落的制动。

首先,这是因为在周日,车手几乎没有选择在比赛前在赛道上比赛。

因此,他们必须根据当天抓地力水平的粗略估计来决定何时制动第一个弯道的重要决定。他们在网格上和编队圈上收集的信息。

其次,尽管驾驶员在预热圈上对轮胎进行预热并尽可能长时间地使用轮胎毯,但是在比赛开始时制动器和轮胎尚未达到其最佳温度。因此,很难估计它们将提供多少制动潜力。

最后,整个赛场起步非常紧密,所有赛车都在赛道上争夺同一个位置。因此,驾驶员需要对许多不同的元素做出反应,确保他们获得正确的滑流,预测他们的对手下一步会做什么,评估抓地力水平,确保他们不会过早制动,从而失去座位,但同时不会错过任何平衡位置的机会。

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刹车有多热?

简单的答案是:非常热。制动盘的最高温度可达1000°C以上。碳盘可以轻松处理这些峰值温度。但是,如果它们在较长时间内发生,则可能导致困难。

当汽车全速行驶时,制动器主要在直道上冷却,允许大量空气流过制动器冷却系统。因此,像摩纳哥这样的赛道上的制动器冷却可能是一个真正的问题。尽管速度相对较低,但是存在许多曲线并因此存在许多制动操作,在这些制动操作之间存在非常短的直线。

刹车如何冷却?

通过使空气通过制动冷却系统并将其留在轮架上来冷却制动器。在制动盘的侧面钻出1,000多个孔,以最大化表面积,从而最大化冷却潜力。

虽然这些孔有助于显着降低直道上的温度,但由于它们的热质量较低,它们也会使圆盘达到更高的温度。

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如果刹车变得太热会怎么样?

如果制动盘过热,则会出现“褪色”现象。当褪色时,制动衬块和制动盘之间没有足够的相互摩擦,导致制动器不能有效地制动车辆。然而,不仅制动器的性能受到高温的影响。

释放的热量也必须在离开车轮和轮胎时传递,轮胎和轮胎在其自身的温度窗口内工作以获得最佳性能。

制动冷却器提供空气来冷却温度,但这又影响空气动力学性能。散热器越大(因此冷却能力越大),对空气动力学性能的影响就越大。

因此,团队必须在正确的冷却水平和对制动器周围的空气动力学气流的影响之间找到平衡。

制动器可承受高达200°C的低温。但如果它们太冷,它们就没有足够的抓地力或原始的抓地力来减速汽车。处理温度是F1赛车制动性能的重要因素,打到正确的车窗至关重要。

在比赛周末的关键时刻尤其如此,例如在安全车时段之后的开始或重新开始。这就是为什么安全车后面的F1车手经常曲折或按下方向盘上的BW按钮(“制动预热”),他们可以用来超越制动平衡。

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驾驶员如何优化制动器的性能?

F1车手在一圈中最常见的调整之一是制动平衡的变化; 所以制动力分布在汽车的前后轴上。这可以由驾驶员完成,并取决于每个回合中汽车的重量和航空平衡的外观。

例如:前轴为55%,制动力的55%位于前轴上,45%位于后轴上。随着混合动力单元的推出,制动平衡变得更加复杂,但也更复杂。因为现在在后轴上使用制动力并结合MGU-K的能量回收。ECU会自动计算制动平衡,以便在不同的转弯时刻进行更改。

例如,如果速度降低或驾驶员转弯。从一个制动平衡设置到下一个制动平衡设置的变化称为制动偏移。

驾驶员可以通过旋转开关以及方向盘上的按钮从曲线到曲线调整制动偏移和制动平衡。在启动后的第一个角落等特别棘手的时刻,工程师会根据可用数据提出设置。

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哪些距离是制动器最大的挑战?

由于不同的原因,赛道可能需要制动器。像巴库这样的弹道有许多狭长的转弯,其速度相对较低。结果,制动器不能冷却太多。较长的起动/终点直线提供了一个很好的制动器冷却机会,但在此之后它们可能太冷而不能进行第一个弯道的硬转弯。

摩纳哥大奖赛中,这很困难,因为速度非常低,因此通过散热器的空气流量较少,从而冷却制动器。此外,下一条曲线紧随其后,其间没有多条线。

因此,那里的制动器可能非常热。像加拿大这样的赛道很难制动,因为有很长的直道和重型制动区需要制动系统。

一级方程式赛车为什么会有这么多站立轮?

Verbremser广泛用于一级方程式。当制动器施加过大的力时会发生这种情况。然后,光盘比车辆的移动停止或旋转得慢。结果,轮胎摩擦轨道表面,有时会产生白烟。

虽然在F1中相对经常发生这种情况,但路上燃烧器非常罕见。这有两个原因:在一级方程式中,空气动力学起着重要作用。

一级方程式f1中的制动系统问题解答

F1赛车开得越快,产生的下压力就越大。随着下压力,抓地力水平增加。结果,汽车在高速时比在低速时具有更高的制动潜力。同时这意味着减速时抓地力水平不断变化。

将轮胎保持在300公里/小时是相对困难的。然而,在低于100公里/小时的速度下,它更容易。

结果,驾驶员在进入制动区时通常对制动踏板施加更大的压力,因为此时汽车具有其最大制动潜力。

之后,当他们进入转入阶段时,他们会慢慢减速,试图避免站立轮子。

但另一个原因是为什么F1赛车的立式车比公路车更多:现代公路车都配备了防抱死制动系统(ABS),这在一级方程式中是禁止的。ABS的引入被普遍认为是汽车行业最重要的安全创新之一。

它大大有助于减少事故数量 因为即使在紧急制动期间,汽车仍会对ABS的转向运动做出反应。

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