F1赛车悬架
除非F1赛车的悬架能做到超乎想象的坚硬，那么这些就是决定一辆赛车操纵性能的观景因素，同时这也许是调教一辆赛车最困难的方面，决定了一辆赛车是倾向转向过度还是转向不足。轮胎是唯一直接接触地面的车身部件，你可以想象让轮胎以适当的方式接触地面有多重要，不论遇到什么样的路面状况或在任何速度下都要让赛车始终处于控制之中。
要集中解决的问题：
当条件发生变化时的质量转移问题是悬架要解决的最一般的问题，质量转移将改变加载在四条轮胎上的负荷，加速意味着负荷向后轮转移，制动时则产生相反的效应。在弯中时，更多的质量加在外侧的轮胎上，这些质量的转移可以用以下公式来描述：
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& dW = (m * h * a) / t
dW用来表示全部质量的转移，用加速度表示
m表示总质量用kg表示
h描述重心的高度
t描述轮间距
质量传递的不同方式：
升降是指赛车的四条轮胎同时上升或下降，比如在斯帕这样上下起伏的赛道上，赛车经过一个低谷时像是被按在赛道上，当经过高处时，赛车相反的像是要飞起来。
俯仰是赛车前部与后部在同一垂直平面内向相反方向运动，在制动时后部翘起，加速时鼻锥向上抬起。
侧倾是赛车从一边到一边的来回运动，在弯中时外侧悬架被压缩同时内侧伸张。
翘曲是位于对角线的两轮胎发生相反方向的运动，比如左前悬挂压缩，右后悬挂伸张。
偏航是位于水平面的赛车绕一竖直的轴发生转动，主要发生在弯中。
质量转移会被悬挂系统吸收或传递，如果不是这样的话轮胎将被迅速消耗，丧失粘附力从而打滑。质量如何在前悬挂末端与后悬挂末端被分配就是被称为“成对分配”关系的问题。
悬架技术：黑色：推杆 &黄色：摇杆 &红色：减震器 &蓝色：防侧倾杆 &灰色：扭杆 &（原文给的图片太模糊，此为自己找的替代）
上图展示了一个被去掉鼻锥的F1赛车前悬架系统，实际上图中的摇杆在拿掉鼻锥时应该是不可见的，它应该在底盘的更里面一点儿的位置。
推杆与拉杆是在车体与竖直面之间倾斜的杆件（在这里竖直面就是与悬臂链接的刹车盘支撑结构），推杆或拉杆每个轮子上都有一个，但推杆和拉杆不能同使用。这两种杆件的工作方式类似，仅仅是用不同的方式获得相同的效果。他们的不同之处从名字就可以看出，推杆推动摇杆，拉杆则拉动摇杆。在图中展示的是推杆（当轮胎被路面的凸出顶起或悬架被压缩时推杆向上推动摇杆）与摇杆一起连接在车体的上边部分。拉杆则是通过另一种方式，与摇杆一起被设置在车体的下方，同时另一边被固定在制动支撑结构的上端，差不多与上叉臂在一起。
拉杆在70年代首先由&Gordon
Murray的布拉汉姆车队引入F1，但在随后在赛车的尾部首先被渐渐弃用，随着高鼻锥的广泛使用，前悬挂也不再使用拉杆结构。09年，阿德里安-纽维在RB5的尾部又复活了拉杆结构，与竞争对手相比RB5有着异常干净的尾部设计。除非对规则进行修改，拉杆结构应该不太会再出现在前悬挂的设计中了。
摇杆（上图是后悬挂摇杆）是一个通过杠杆原理来传递推/拉杆的运动给旋转运动的扭杆与上下运动的减震器。摇杆同时也连接着防侧倾杆与监测轮胎工作状况的传感器。摇杆通过省力杠杆的方式想减震器传递运动，减震器的工作行程要比轮胎的运动行程大不少，这意味着轮胎向上运动1cm减震器将运动2~3cm（这只是估计的数据）。摇杆使用省力杠杆的原因是F1的赛车需要一个坚硬的悬挂系统。
扭杆（上图为后悬挂扭杆）穿过摇杆的中间，并被固定在底盘上，工作时摇杆围绕着扭杆转动，当推杆将摇杆顶起，扭杆会扭曲并压动减震器。
我们可以看到两个摇杆之间有一个机构相连（上上上图蓝色部分），那就是防侧倾杆（回忆上面提到的重量转移形式：侧倾）。防侧倾杆就像扭杆弹簧那样通过自身的扭转来抵抗侧倾，这样大概能处理50%的前轴侧倾倾向。剩下的50%在前轴弹簧间分配。为了避免任何误解，我要说的是防侧倾杆於弹簧的硬度无关，调整防侧倾杆只能改变两轮之间的侧倾角关系，而不会改变弹簧硬度。
弹簧或扭杆是悬架中用于吸收冲击的部件，简单地说，较软的悬挂设定让赛车在弯中速度更快，也会降低赛车对车手动作的敏感度，或者说，相对来说赛车不那么灵活了。相反，较硬的悬架设定会使赛车在弯中的机械抓地力降低，赛车变得更为敏感，车头的指向性得到改善。所以车队技师需要在机械抓地力与赛车灵敏性之间作出妥协。
减震器从另一方面抑制悬架的震动（减震器与弹簧不是一个概念，两者可以分开或合并安装）。减震器不吸收冲击，而是阻碍车身震动。与弹簧参与整个震动过程不同，减震器在悬架受到冲击的最初一次震动中特别有效。如果你的车只安装了弹簧而没有减震器，在遇到不平整的路面时就会一直上下震个不停，在弯角中一边的轮胎也更容易腾空。这是因为悬架在反向行程中释放了过多的能量，减震器的作用就是吸收弹簧中多余的能量，减缓弹簧回弹时释放的能量，从而抑制震动。振动就是一直上下不停的跳动，除非你为赛车添加一个减震器，不然就要一直让弹簧振动下去直到其内部的摩擦力使其停止。而减震器能大大加快这一过程，迅速抑制车身的振动。
F1用的弹簧是有一些特殊的公司（Eibach）生产，专门根据各车队不同的要求单独定制。
减震器截止胶垫（实在想不出什么其他译法了）用来在过长的压缩行程中保护减震器，使其免于与底座硬碰硬的撞击（图中橙色的橡胶部件）。这样工程师们就可以将减震器调的更软，同时避免赛车在巨大的下压力下通过不平整的路面时损伤底板。但是在弯中时该胶垫不发挥作用，因为如果悬挂软到过弯都会用满冲程的话，就没有足够的能量作用于悬架，结果就是抓地力的损失。胶垫对于保护现代赛车底板上的防托底木板十分有效，规则要求，在比赛中该木板磨损不能超过1mm（94年在斯帕舒米就吃过亏）。
如此透彻的图片还是第一次看到。。
慢慢再来看一遍。。。
这个Gordon Murray是不是后来mclaren F1超跑之父？
这样的文章好啊，要多读两次。。。
那个悬挂结构还是看得云里雾里啊
[作者去小黑屋休息了]希望您注意自己的言行，遵守禁言原因：非常专业呀！不错不错！
赛赛图
威队不太给力 威队车迷太给力了
顶了再看！！
文章不错。轮胎还是米其林？
引用8楼 @ 发表的:
文章不错。轮胎还是米其林？
这个还是R25呢...
图都是自己*河蟹*找的，可能有点儿参差不齐，也实在没办法了，新车找不到这么清楚地图片，不过这几年悬架基本结构没发生什么大的变化（除了都改用无龙骨之外）~
mark一下，慢慢学习学习！
看的头疼、、、有点复杂、、不过基本上还是懂了、、、
不考虑气动外形，推杆和拉杆有什么区别呢？拉杆当年为什么会被抛弃呢？
非常好的文章……
引用13楼 @ 发表的:不考虑气动外形，推杆和拉杆有什么区别呢？拉杆当年为什么会被抛弃呢？去年好像討論過，不過我真的忘了前輪是氣動外型的原因（第四張圖是前懸的垂直剖面）後輪我就不知道了，我猜是因為齒輪箱更重，更應該優先擺在下面，才能有效降低重心或是散熱什麼的不過紅牛的後輪就用了拉桿，所以顯然也不是不能考慮------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------倒數第二張圖，應該是踏板拆下來的樣子吧踏板前面也是空的..........而且，前懸機構的前面就是鼻錐了，也就是說，頂多就外壁有吸收衝擊的能力嘛F1號稱前面吸收衝擊的能力有多強，我一直以為蜂巢結構很長，原來這麼短所以舒米才會撞斷腿啦
引用16楼 @ 发表的:
去年好像討論過，不過我真的忘了
前輪是氣動外型的原因（第四張圖是前懸的垂直剖面）
後輪我就不知道了，我猜是因為齒輪箱更重，更應該優先擺在下面，才能有效降低重心
或是散熱什麼的
不過紅牛的後輪就用了拉桿，所以顯然也不是不能考慮
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倒數第二張圖，應該是踏板拆下來的樣子吧
踏板前面也是空的..........而且，前懸機構的前面就是鼻錐了，也就是說，頂多就外壁有吸收衝擊的能力嘛
F1號稱前面吸收衝擊的能力有多強，我一直以為蜂巢結構很長，原來這麼短
所以舒米才會撞斷腿啦
我想後輪是為了給diffuser讓路吧？
記得幾年前因為也因胎內的充氣物質大家也摸不著頭緒
少有的好文章！
"减震器截止胶垫" 可以翻译成缓冲垫吧.
悬挂的调整大体上就是减震器内的阻尼器的调整。调整旋钮见最后那张图中四个减震器中左边的那个的顶部。
知识贴，真不错！！！
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200人参加团购78.00元&329.00元揭秘F1赛车为什么跑这么快！
F1赛车之所以会那么快，可不是光因为它的发动机变态。而是和很多方面都有关系、例如空气动力学、轮胎等。今天我就来跟大家聊聊F1赛车的几个重要组成部分。
&&&空气动力学 F1赛车之所以会跑这么快，很大一部分原因是来源于其空气动力学的构造。这个就说来话长了，有时间单独写一篇文章来聊聊，这次先简单说说。F1的空气动力学原理与飞机正好相反，飞机是利用气流使双翼产生升力。F1赛车则是利用气流将车身向下压，产生下压力。下压力有了就能让轮胎获得更大的抓地力。而设计一辆F1赛车的难题就在于，如何在产生下压力的同时不增加空气阻力。
这就要借助一个重要设备—风洞的帮助了。简单的说，风洞实验就是可以模拟在比赛时气流对赛车所造成的影响，其中包括前鼻翼及底盘和路面距离之间的频繁变化。几年前FIA还允许F1赛车在全尺寸风洞或特制的赛道上进行空气动力学测试，测试时间也没有任何限制。在此期间拥有风洞的车队一般24小时都在进行着风洞测试，且风速高达350km/h。
图为全尺寸风洞实验 但是风洞测试成本过高，只有像法拉利这样的大车队才消费的起，其它小车队根本没有能力担负高昂的测试成本，这就导致那些有资金开展风洞测试的大车队的平均圈速可以比小车队快3-4秒，使得比赛的观赏性下降。因此在2007年FIA首次针对赛车的风洞测试修改了赛事规则，禁止了全尺寸风动测试。从而改为了按比例缩小的模型风动测试。
今年FIA又针对F1赛车风洞测试修改了规定，既每支车队每年只能注册使用一座风洞进行测试，风洞测试时间不得多于每周60小时，被测模型尺寸不得大于原车尺寸的60%，风速不得大于180km/h，同时测试必须在标准大气压下进行，在测试过程中只允许同时使用一个模型。
&&&制动系统 跑的快也要停的住，F1赛车的刹车系统可以说是其高速行驶的安全保障之一。从原理上讲，F1赛车的刹车系统与民用车没什么区别，都是盘式刹车。而且F1赛车的刹车也是由一些生产民用刹车系统的厂商生产的，像本赛季F1的刹车就是由Brembo、CarboneIndustrie和Hitco三家厂商提供的。
但有所不同的是，因为F1赛车的刹车片和刹车盘均为碳纤维材质，刹车盘的直径为278mm，厚度28mm工作温度可以达到900°以上。像新加坡那样的夜战，很容易就能看到一个被烧红的刹车盘在飞驰。所以F1车队会提出具体要求让这些厂商定制刹车系统。其所使用的材料和精密的加工工艺，才使得F1的刹车系统无论在性能还是成本上都远高于民用车。
最后再来堆一组数据，在整个赛季中，Brembo会为其赞助的每支车队的两台赛车提供10套刹车卡钳、140到240个刹车盘、280到480片刹车片。
&&&轮胎 无论什么车，轮胎都是唯一与地面接触的部件，轮胎的好坏可以直接影响一辆赛车性能的发挥。而F1轮胎和民用轮胎，虽然在技术发展和制造流程上有一些交集。但从本质上来说，两者是完全不同的两件产品。民用轮胎设计时更多考虑的是耐用性，而F1的轮胎则追求的是极限的抓地力，只有抓住地了，赛车才能跑的更快。F1的轮胎在比赛中的工作温度可以达到90-110度。只有到达这样的温度，轮胎才会死死的贴住地面，而只要温度稍低一点，轮胎就非常容易打滑。所以在上胎之前，工作人员会先把轮胎放进暖胎毯里，使轮胎保持工作温度。
另外，今年F1赛车的轮胎配方从六种增加到了七种，除了之前的硬胎、中性胎、软胎、超软胎、雨胎和全雨胎外又增加了一款极软胎。这款轮胎的配方要比超软胎还要软，但磨损也会更快，一般车队会将其用于排位赛来刷圈速。
&&&动力单元 上面说了这么多，没有动力单元不等于白说？本赛季F1赛车的动力单元排量上限为1.6升，V型六缸涡轮增压形式。相比于之前的赛季，声音等各方面都出于安全和环保的原因做出了妥协，虽然排量减小，缸数缩到六缸，但F1的动力单元还是可以达到15000rpm的转速和900匹马力的输出。这不光是拜涡轮增压所赐，还要靠一套复杂的混合动力系统。
请原谅我用了本田的发动机图 1.6T的F1动力单元分为六个部分，由动能电机、热能电机、控制单元、储能电池、V6内燃机和涡轮增压组成。其中，动能电机和热能电机就属于混合动力部分。动能电机是与内燃机的曲轴相连，在赛车制动的时候作为发电机，将赛车的动能转化为电能，而在赛车加速时则作为电动机，将电能转化动能，并可以为赛车提供最大120kW的功率。而热能电机连接的则是涡轮增压器，并将涡轮排出的废气热能转化为电能，这个电能一部分存在储能电池中、一部分给动能电机使用。而热能电机最重要的作用就是在赛车低速出弯加速时，可以为涡轮增压加速以消除涡轮的延迟。
任性君的总结： F1赛车本身就是所有尖端车辆技术的试验场，浑身上下都是当今最好的科技和部件。所以它也没有不快的理由。别以为这就写完了哦，等下篇文章我们接着聊聊F1赛车的变速箱、方向盘等等。
08-15 14:40
08-15 20:34
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08-15 20:17
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F1赛车上用的发动机和航空发动机有什么异同？请高人指点
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F1比赛号称是“工业界的奥林匹克”，据说用的发动机都是航空发动机（当然要经过改造，车体也要进风洞做测试），不知道F1赛车用的发动机和航空发动机的细节的区别。希望高人指点。
& & 还有F1的引擎供应商，现在F1各支车队的引擎供应商无外乎 法拉利，奔驰，雷诺这几家。如果说上面的假设成立（即F1引擎和航发有一定的技术通用性），那么 法拉利，奔驰，雷诺这几家汽车公司是不是具备步入航空发动机市场的技术潜力，或者至少可以为航空发动机生产某些关键部件？
& & 还记得有一次看体育杂志，上面说F1比赛用的引擎大概有80%是由英国的引擎设计团队研发和设计的（当然制造不见得在英国），那么是不是可以得出这样的结论：如果一个国家在F1赛车引擎上的技术领先，那么这个国家的航空发动机技术一定不会差？（不考虑美国，因为F1运动在美国似乎不太受欢迎，所以美国企业投入到F1的热情、资金比较少）
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本帖最后由 IFTHEN 于
22:25 编辑
F1用的是活塞发动机: 汽油燃烧膨胀推动活塞运动, 带动飞轮.
航空发动机是涡轮发动机: 压气机压缩空气和航空煤油燃烧产生高温(1500°C左右)高压气体冲击涡轮, 涡轮又带动压气机压缩空气, 但燃烧产生的气体携带大部分能量直接从尾喷口喷出从而产生推力, 转换成涡轮转动能的部分很少. 飞机需要的主要是推力, 汽车需要的主要是转动能.
汽车发动机因为活塞运动也不可能很快, 所以功率很小, 工作条件所以远不如航空发动机恶劣, 制造难度也应该更小.
中国没有造出来什么好的汽车发动机主要是因为, 买办汽车公司没有这个需求, 尤其是在奇瑞吉利出现以前, 买办们想赚钱只要提高汽车价格就可以了.
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F1用的以前是V10现在是V82.4升活塞发动机，而且对材料有严格规定，必须使用基于铁和铝的合金，更不能使用涡轮增压，只不过是转速高了一点，达到接近20000转/分，功率约1000匹
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除了材料上可能有一点关系外 其他么什么相干
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好像F1有用三角转子发动机的吧？
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好像F1有用三角转子发动机的吧？
尤瑞纳斯 发表于
转子发动机只存在于MAZDA的高性能车上...F1从来都是活塞发动机，只是偶尔几年会加2涡轮增压
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基本毫无关系，F1的发动机和航空发动机完全不是一个难度。法拉利的母公司菲亚特集团下属动力分公司也就跟着RR混才有点航空发动机制造的份额。
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两种东西，美国的航空发动机世界第一，但是汽车引擎远远落后于德日。
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现在的F1对发动机定得很死。2.4升、V8、自然进气、不能超过18000转/分、一辆车一年只能用8台。在这些限制下，马力基本上在900匹出头，没有作到1000匹的。
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转子发动机只存在于MAZDA的高性能车上...F1从来都是活塞发动机，只是偶尔几年会加2涡轮增压
HAKUKIN 发表于
哦，那是偶记错了。:handshake不过上面有帖子说不准加涡轮增压的~
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一个做精，一个是做强。
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哦，那是偶记错了。不过上面有帖子说不准加涡轮增压的~
尤瑞纳斯 发表于
F1的规则是不断修改的，所以我说是偶尔几年加涡轮，比如2013开始F1就要全面更换为1.4升涡轮增压引擎
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F1的规则是不断修改的，所以我说是偶尔几年加涡轮，比如2013开始F1就要全面更换为1.4升涡轮增压引擎
HAKUKIN 发表于
多谢道友告知~！:handshake
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航空发动机？现在航空还用活塞发动机？
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现在用的2.4v8的发动机，活塞运动速度大概在25米每秒，看似不起眼，但这是狭小空间之内的往复运动哦。这对材料的要求也非常高
要改用涡轮增压发动机了？我想起那个变态的年代，一毫升一马力
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两种东西，美国的航空发动机世界第一，但是汽车引擎远远落后于德日。
df6621505 发表于
& & 远远落后的那是tg&&md还没远远 最多就是稍微差点
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本帖最后由 wwlsu780780 于
21:13 编辑
f1发动机上 有一个关键点就是燃油喷射阀 的软磁体&&达到20000的发动机 对这个软磁要求超高
飞机发动机 要求高的是耐高温的叶片&&两者 基本没什么相同地方
不过 碳纤维 风洞 到是飞机和f1的必须品
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材料和工艺？？
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两种东西，美国的航空发动机世界第一，但是汽车引擎远远落后于德日。
df6621505 发表于
又无知了。美国的汽车工业无非是和日本德国风格不同，美国人是个体造车。如果美国觉得有必要，像日本德国那样集中点人力物力，搞个好的汽车发动机还是很容易的。实事求是地讲，对于美国来说只有需求问题，没有技术问题，更何况是技术含量相对比较低的汽车发动机。
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F1比赛号称是“工业界的奥林匹克”，据说用的发动机都是航空发动机（当然要经过改造，车体也要进风洞做测试 ...
lienmalian 发表于
UK在F1业界是绝对的技术领军者
无论是空气动力学设计，引擎，变速器，先进CFRP材质等等
考斯沃斯厂，里卡多厂等等都是汽车产业领先的技术开发者
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F1赛车与家用轿车有何不同？
　北京时间日，七届世界F1赛车冠军迈克尔·舒马赫在法国滑雪时发生事故，全球的车迷无不为其揪心。媒体曾报道伤情有所好转却仍有生命危险，这位职业生涯中几乎刷新了F1所有记录的车神的意外吸引了全球的目光，甚至很多原本不是车迷的人们在为舒马赫祈祷时渐渐关注起了F1赛事。　　谈到F1，大家的印象应该很契合一个系列电影的名称吧：《速度与激情》。对于速度，几个数字便可看出。启动F1赛车后，2.3秒便可实现0到100公里/小时的加速，而以320公里/小时的速度行驶时，仅需3秒的时间就可在不到100米的距离内完成将速度降低到80公里/小时的低速状态。而从1950年F1的第一次正式比赛——英国银石大奖赛开始，F1的参与者们就满怀激情地向着更高速进发着：车手们驾驶技艺日渐精进，研发者们对赛车极速的痴狂，F1车迷们在赛道旁为车手车队加油呐喊。但是，激情往往需要巨大的财力支撑，我当然不是说少数狂热车迷常年转战各大分站观赛。为了更快的目标，各大车队都会极尽其能，研发费用自然低不了，集高科技于一身的F1赛车自然也价值不菲，烧钱嫣然成了F1另一显著特征。纵观那些顶级车队的赛车，各个造价都是百万美元。赛车难免磕磕碰碰，换个轮胎需要七八百的美元；重刷个油漆，一次要花1.2万美元。所以，F1是世界上开销最大的体育运动！　　尽管车迷朋友同样激情四射，梦想着有朝一日驰骋在F1赛场上，但毕竟F1的超级驾驶执照是不容易获取的，F1车队是不容易进入的，所以大家可能会退而求其次买辆力所能及的“超跑”或者玩转一辆家用小轿车。当然，“超跑”终究还是那些富豪发烧友的玩物，我们群众还是开辆小车绕绕盘山公路，想象自己就是拓也在秋名山上赛车吧。但是，同为车，F1是凭借什么出类拔萃成为科技与速度的代名词呢？接下来我们就通过F1的一些特色来看看它究竟与家用车有哪些不同。　　一、 车身　　相信完全不关注F1的朋友不论是乍一看还是定睛观察，都可以毫不费力地分辩出哪辆是F1，哪辆是家用车。二者外形的差别有很大不同。细长的流线型车身、眼花缭乱的车体广告、高高的T形臂还有永远拉风的尾翼，如此看去，家用车只落得臃肿迟钝。　　1、 前鼻翼　　修长的车前鼻也许会是你辨别F1的重要特征，这些年来，F1的鼻子似乎越来越小了，可是你可曾在普通的家用车上注意过鼻翼呢？除开那些“超跑”，其实，一般谈起车的鼻翼基本都是在说鼻翼线如何如何。一个字的差别就让鼻翼成为F1赛车的重要部件，通常会说是前鼻翼。对于它你会在各种地方看到这四项关键要求：有效导流，支持前定风翼，加快更换定风翼的速度，在撞车时保护车手安全。F1赛车行驶时，与强大气流首先碰撞的就是前鼻翼，时时考虑空气动力学的研发者们当然需要它来合理有效导流。F1赛车上常有意外，碰撞上的不只是空气，一旦发生事故，前方的鼻翼务必要吸收尽量多的能量来保证车手和赛车不会有致命损伤。为了这个目的，看似简单的鼻翼却是由碳纤维制造的，制造期间，碳纤维材料需分层交叉摆放，内部注入树脂，以如此复杂的工序来保证最佳吸收振动的效果。&　　而鼻翼的另一项艰巨任务就是，让由两片符合空气动力学要求的尖锐小翼构成的前定风翼固定在它上面。什么是前定风翼呢？大家对尾翼应该很熟悉吧，尾翼就是安装在车后部的定风翼，学名也叫扰流板。这种与飞机机翼方向作用的部件利用空气动力学来增加汽车尾部的下压力，从而把高速的F1死死压在底下，不会腾空造成严重后果，这样也与整个流线型车身一起减小迎面而来的空气阻力。我们这样简单假设下，如果细长的F1是一根木棍，后轮是这根长棍后方的一个支点，那么后方压力大后，根据杠杆原理是不是会让前端翘起？所以，前定风翼就是与尾翼类似的给车前端增加下压力，但是前方的空气阻力较后方小，所以前定风翼的结构更复杂，不过太复杂的就不赘述了。　　最简单的方法是通过在翼上开槽来将其分割成多个独立的组件，且相互间有一定空隙，这样使翼片下方的气流更好的附着在翼面，从而产生更多下压力。同时，根据一种名为地面效应现象，即翼片越靠近地面，工作效率越高，所以大家都在FIA(国际汽联)规定下尽量贴近地面。好了，有着重要作用的前定风翼已加装在鼻翼上了，可是，作为赛车的最前沿，哪怕最轻微的碰撞也会损坏前定风翼，赛场上碰撞在所难免，因此更快地更换定风翼就为车手争取了更多时间。研发者们设计了四个可快速解除的固定装置，这样，前定风翼就可以很快从车身上卸下，不到五秒钟又可换上一个新的前定风翼。是不是有点不可思议？看来F1的“快”不只在于跑道上的争先。　2、 悬挂&　　按官方说法，悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。说白了就是连接车轮与车架的装置。看看那些F1赛车，谁会把看上去裸露在外的前后悬挂与精密联想在一起。对于我们平常使用的那些家用车，舒适安全是第一要素，而汽车悬挂包括弹性元件、减振器和传力装置这三部分，分别起缓冲、减振和受力传递作用，就是专门来保证我们乘坐平稳与驾驶安全的。可是对于追求速度的F1车手们，舒适什么的都得暂搁一旁了。而在F1上，作为车轮与车身的连接者，真是“两边受气”，不仅要支持引擎传递给轮胎的巨大动力，还要承受巨大的下压力和过弯时的离心力，必须能足够精确的反馈给车手路面信息不说，还得受车手操纵控制轮胎，想想就觉得悬挂其实挺不容易的。F1的双叉臂式独立悬挂&　　悬挂系统根据车轮是否单独通过悬挂系统，悬挂在车架上可以分为独立悬挂系统和非独立悬挂系统。但是非独立悬挂的舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，更不用说需要高操控性的F1了。对于一般家用车，前悬挂比较流行使用麦弗逊式悬挂，它在行车舒适度符合要求的情况下体积不大，可以有效扩大乘坐空间。但是后悬挂就没有这么统一了，日、韩系轿车的后悬挂较多采用的连杆支柱式独立悬挂，运动型轿车、SUV等前后悬架均采用双叉臂式独立悬挂等。而越野车型大多采用前、后悬挂均为整体桥(非独立)悬挂。另一面，不讲舒适只追求速度的F1就使用的是双叉臂式独立悬挂。F1的双叉臂式独立悬挂&　　我们先来看看轿车中流行采用的麦弗逊式悬挂，像图中那样，麦弗逊式悬挂的主要结构即是由纵向的螺旋弹簧、减震器以及横向的A字形下摆臂组成，通常也会加装横向稳定杆。减震器不仅吸收来自振动的能量，也通过它来限制弹簧只能作上下方向的振动，从而避免其前后左右偏移。而A字形下摆臂为车轮提供横向支撑力，并能承受来自前后方向的预应力。这样一看，这个结构好像没那么复杂嘛，或者说还是比较简单的，但是就因为其简单的直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差。轿车的麦弗逊式悬挂&　　接下来再来看F1，F1的悬架结构自然非常坚固，高速行驶时产生强大的下压力使车子紧抓地面怎能允许悬挂的脆弱。F1是采用双叉臂式悬架结构，采用碳纤维材料制造，双叉臂悬挂拥有上下两个长度不等的叉臂，下臂更长，这样轮胎与地面形成“八”字形，这样在过弯时即使离心力很大，轮胎也可以紧贴住地面。两个叉臂同时吸收掉轮胎所受的横向力，支柱只承载车身重量，因此横向刚度大，从而使转弯的侧倾角度较小。轿车的麦弗逊式悬挂&　　你可能听说过主动悬架，没错，它就是90年代初，威廉姆斯赛车便是凭借主动悬挂系统击败了马力更大的迈凯轮。它可以记忆车手在赛道上行驶时留下的数据，从而得到最佳的调节数据。出赛时，车队只需将这些理想数据输入系统中，通过简单调节便可在不同赛道上均获得最佳效果。但是FIA禁止这种“驾驶辅助设备”后，车队每站比赛前都要根据比赛当天的天气、路面、轮胎的情况，以及车手的习惯和空气动力学套件的需要对赛车悬挂进行调整。这是很有必要的，动力系统调校不好最多是速度起不来，但是悬挂设定不好的话，这辆车就难以驾驭了。&　　3、 T形臂　　这个作为F1最高的部位，哦不，它的上面还会有摄像头。它看上去远没有前两者拥有那么复杂的高科技，但是它的作用同样是不可替代的。赛场中意外频出，F1可能会出现翻车现象，在这个倒栽葱状的危急时刻，T形臂就要挺身而出保护车手的头部在翻滚中不会受伤。二、 底盘&　　根据国际汽联运动第20条规定，车队冠军只颁发给底盘制造商。这足见底盘制造在F1中的重要地位，一支F1车队可以使用其他制造商的赛车部件，但是要成为合法的注册车队，必须具备生产制造底盘的能力。F1现役的车队总共有11支，也就意味着有11支底盘制造商。　　从教科书上，我们知道车辆的底盘是这样定义的：用于支承、安装发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶的整体。它由传动机构、行驶机构、转向机构和制动机构四部分组成。也就是说除了引擎、轮胎和车身外壳，几乎全部被纳入底盘的范畴。　　这是对车辆的定义，F1自然不能例外。但是在F1中，我们通常所说的底盘主要指单体壳和传动行驶机构。&　　我们暂且就先看看单壳体和制动系统吧。&　　1、 单体壳&　　单壳体其实就是F1驾驶舱的更专业叫法，家用车可不会这样说。谈到单壳体，不得不提到一个人，他就是当时宝马车手罗伯特·库比卡。他经历了那次骇人的撞车事故后两天便出院的“奇迹”让我们惊叹。进入发夹弯的时候与另一辆赛车发生了碰撞后，宝马赛车飞到了空中，高速状态中狠狠撞到了护墙，赛车在翻滚了几周后落到了地上。除了驾驶舱，赛车几乎成了碎片。这样的情况下，库比卡还能生还，可见了F1赛车的高度安全性。而作为F1最坚固的部位，车手的救生舱我们当然有必要了解下啦。　　家用车的应急保护措施大家都了解，系好安全带和打开安全气囊。那么，单壳体更像一个安全包裹保护着车手。单壳体被人形象地称其为“三明治”结构：两外层为碳纤维，中间是蜂窝状铝板。在每一克制造都要反复拿捏的F1赛车上，车队选用强度大、质量轻的碳纤维和蜂窝状铝板材料，在车体模型上“粘贴”成型后，在高温高压下结合而来。而吐弗诺这种防弹衣的用料也会拿来在车身诸如打孔处进行局部加固。仅重35公斤的单壳体，这可是车手的生存舱啊！让驾驶员半卧半坐的F1座椅&　　让车手生存，当然也要驾驶。为了配合流线型车身外形，车手自然不可能像在私家车中正襟危坐在座位上，取而代之的是半卧半坐。而为车手量体裁剪，基于解剖学原理塑形的斗式座椅也是保证车手安全的重要部件。不同材料的层层复合以及与车手体型的精确吻合，让座椅用环形缓冲垫团团包围住车手。独特的坐姿注定了安全带不会简单，没错，F1同样也有安全带，毕竟它是贴身保护驾驶员不会因为惯性而被甩出赛车的。F1赛车采用六点式安全带装置，就像喷气式战斗机那样。6根安全带汇聚在搭扣处，其中2条位于肩膀处以固定上身，两条位于大腿上以固定下身，还有2条则在胯部位置。让驾驶员半卧半坐的F1座椅&　　身体躯干都卡住了，很安全了吧，可是好像还漏掉了什么？是头颈！那么，车手就需要头颈保护装置HANS(Head and Neck Support Device)了。从实质上来说，HANS是一个由碳纤维肩垫、两条尼龙扣环带、轻量化发泡材料衬垫所组成，附着在座椅上，用看似细细的缆带拴在车手头盔上。这样一来，赛车遇到撞击时，头盔的移动范围将会被尼龙带限制，HANS适时拉扯住安全帽，让车手不至于撞上转向盘。此外，碰撞后发生爆缸引起火灾几率也很大，所以F1赛车配置了完善的自动灭火系统。车上的安全设备差不多了，车手也该在自身上下点功夫了。前面才提到头盔，我们就先看看这个吧。首先呢，它是保护装备，不是负担，质量太重会让车手开着开着头晕，还适得其反，因此F1赛车头盔一般采用轻便且具备足够强度的碳纤维、防火的芳纶和聚乙烯的混合材料制成，因为不能为了轻而忽视强度，在发生碰撞事故时，它应有足够的强度来保护车手的头部。头盔的内层衬垫由两层防火Nomex(一种特殊合成纤维，质量轻且具有良好的抗腐蚀、抗酸、抗热和防火性能)组成，必需通过45s 800℃高温的强制防火测试，在此期间，头盔内部的温度也不能超过70℃。前面说了赛车能自己灭火，但是你也得撑到它灭完呐。不知道除了头盔你有没有想过赛车服的作用，大夏天的干嘛还穿成那样？F1车手的赛车服包括靴子、内衣、手套和面罩都是用Nomex制成的，这样，加上头盔不就全身都被防护起来了吗？　　好像从单壳体开始全都是在讲安全问题，可是车手的生存舱还是驾驶室啊。那么方向盘就是车手控制赛车的工具了。外形细长的F1赛车可不会像家用车内部那样，分散排布着各种仪表、按键，以及方向盘上用于鸣笛的喇叭。而在F1上，同为车，仪表按键自然不可缺少，所以方向盘就会更加复杂了。如今，F1赛车里的方向盘轮廓接近椭圆形，换挡拨片被集成到方向盘后面，几乎所有的控制按钮都被集成到方向盘上。前面提到过座椅是根据车手身材裁剪而成，同样，各种按钮也会根据车手的不同习惯而设置。　　可不要小看这些按钮，空挡按钮在赛车失控的情况下，按一下可以断开发动机和变速器的联接，防止引擎熄火；无线电按钮让车手和车队通话；进站限速按钮在车手进站时自动锁定进站车速，还有一些车手会在比赛中根据情况随时调整用的旋钮，比如用来控制引擎的进气空燃比，刹车系统的前后制动力分配，牵引力控制程度等旋钮。说罢按钮，方向盘中间偏上还有一块高亮度LCD显示器，另有一排LED灯提示车手发动机转速，换挡时机，还有赛场上出示的旗帜信号等信息。车手比赛时真够忙的，真是需要三头六臂，统筹全局。比赛有规定在5秒内，车手可以拆下方向盘逃离赛车，而方向盘可不能开着开着就掉线的，而且其上的那么多按钮可是需要电路来传达信息呀，所以F1方向盘最神奇的结构要属方向盘和转向柱的连接了，强度够大不会脱落，还要易拆卸。　　2、 制动系统&　　高速行驶的F1赛车，会不会让你觉得快速制动是一大头疼问题呢？F1的制动原理和家用车并无差别：通过把车子的动能转化为热能发散出去，从而降低动能。高速时，F1大量的动能转换成光和热，所以你会发现刹车盘因为高温变得通红。自上世纪九十年代开始，F1中禁止使用的ABS系统在当今家用车里被使用得很普遍了。ABS系统(Anti-lock Braking System)即防抱死制动系统，就像字面意思一样，就是防止汽车紧急刹车轮胎抱死，抱死会延长刹车距离，而且会使转向失灵，这样十分危险。那为什么F1要舍弃这种安全机制呢？家用车的ABS系统&　　如今，F1赛车都使用交叉双回路液压制动系统，也就是前后轮使用互不干扰的储油器，这样保证即使其中一个失效，也不影响让车辆前后左右均有制动力。在比赛中，车手可根据情况在方向盘上随时调节前后轮的刹车制动功率，使得刹车系统不会彻底失灵，一般来说，六成制动功率分配给前轮。因为前轮在减速过程中负荷量发生变化，拥有降低冲撞力的作用。这大致60:40的分配比例，和家用车是相似的。但是F1毕竟是F1，它的刹车系统还是更先进，特别体现在材料方面。家用车最常用的刹车盘是灰铸铁的，高端些可能会采用高炭双铝合金、碳纤陶瓷复合等材料。对于家用车，最中听的当属长寿耐磨了。F1就不同了，他们采用的混合碳纤维，寿命很短，基本只能坚持一场比赛。但是相比而言，它的重量非常轻，散热性能非常好，可以在高达750℃的高温下快速行驶。前面提到过，如此先进的刹车系统没有采用ABS系统。一个优秀车手可以让刹车力恰好在抱死的边缘，而这项技术要比ABS系统厉害得多。同时，F1刹车是没用助力的，踩刹车就像踩石头一样。而F1车手年复一年踩着这样的刹车踏板，其腿部力量不是一般人能比的。所以，刹车也是车手们比试驾驶技术的重要舞台。F1的刹车系统采用碳纤维刹车碟，因此在制动时会产生碳纤维粉尘&　　三、 发动机&　　上面我只说了制动系统怎么刹车，却没说动力系统如何提速，好像顺序有些乱。这是因为我觉得动力系统这项核心科技是需要单独谈谈的。现在，我们来看看F1赛车的心脏——发动机。&　　听过这样一句话：“F1每年都给最优秀的车手授予冠军车手称号，给最优秀的车队授予冠军车队称号，然而发动机却从未有正式的冠军”。法拉利的创始人恩佐·法拉利说过：“一台真正的赛车引擎应该可以让你的赛车第一个冲过终点，然后在第二秒就立刻报废。”这两句话透露了：发动机的发展永无止境；引擎以牺牲寿命而提高效率。　　你会不会纠结发动机和引擎的关系呢？其实，发动机是一整套的动力输出设备，而引擎就是其核心部分。不过，发动机在设计上，其主要部位已经固定，但是引擎却一再改变。从2006年赛季开始改用2.4升V8引擎替代V10，2013年推行“环境友好”，改用1.6升V6，排气量减小了，然而F1引擎的输出功率几乎从未停止过上升。2013年的V6会如何夺人眼球还不得而知，不过我们可以先来了解一下过去8年使用的V8。& & &同是2.4升排量，为什么F1常常达到赛会限制的19000转/分，而普通的家用车只是转/分呢？排量相同的2.4升，家用车一般只有4个气缸，最多不超过6个，而F1体内可是有8个气缸的呀！相对于家用车来说，气缸数量的增加直接导致发动机的马力数，以及制造精度、硬度、刚度的提高。而小排量多缸数发动机的最大优势就在于，马力数集中在高转数区间爆发，于是我们就看到了F1的19000转。你现在肯定在想为什么家用车不能增加汽缸数。一般来说，一台配备V8的F1引擎在19000转/分时可以达到它的最大输出功率，同时它每秒要吸入超过650升空气，油耗超过75升/100公里。而这时，汽缸内活塞的运动加速度会超过9000倍重力加速度！尽管在部件方面，F1与家用车区别无几，但是F1所采用的是航天级镁钛合金材料。另外，家用车一般都将发动机放在车身前端，而F1则考虑到合理分配车身重量而采用中置设计。F1的变速器&　　我们现在买车一般会图方便首选自动挡，而最开始学车的时候总会觉得开手动挡车需要踩离合器、换次挡，这样太麻烦。而我们随口的档其实就是变速器。变速箱内有多个不同齿轮，通过不同大小的齿轮组合一起来实现对发动机转矩和转速的调整。用低转矩可以换来高转速，用低转速则可以换来高转矩。手动变速器，就是所谓的手动挡，需要拨动变速杆换挡也就是改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比(即变速后转速：发动机转速)，从而达到变速的目的。而我们比较喜欢的自动档是利用行星齿轮机构进行变速，它能根据踩油门踏板的轻重程度和车速变化，自动进行变速，驾驶者只需控制好油门。在F1的世界里是没有自动挡这一说的，尽管有技术可以让自动挡更快，但是F1比的就是各位车手的驾驶技术，刹车都要练脚力，何况这种换挡快慢毫厘的差距就会影响比赛的走势。F1的变速箱和家用车有些不同，更像完全电控版摩托车变速器，一般是七个前进档位，而换挡时间基本为零。这么短的时间哪会影响走势这么严重？一场比赛下来，车手要换几千次档，一点点的换挡时间积累起来就变得巨大了。想想，不只是脚力不凡，手指不停拨弄也很伤脑筋啊。F1的发动机&　　最后呢，关于发动机，它的“食物”当然不能忘，不然怎么高速运转。这个就不那么特别了，和家用车一样，也是汽油。不过，作为高端的F1呢，还会在里面加各种各样的添加剂，根据不同赛道会有不同的配方。我总在想，年年那么多分站，如果车队弄混了这些添加剂，会是怎样一番情景啊！&　　四、 轮胎&　　相信一看到F1赛车，裸露在外的4个大轮子会吸引住你的目光。乍一看这能有什么科技含量，无非就是轮子在地上滚嘛。作为将引擎动力作用到路面的直接介质，轮胎不行，动力再强也无法到达预期的速度啊。所以有人说“轮胎、底盘、引擎和空气动力学并称为决定赛车性能的四大因素”，只不过前3个是关键部件，最后的理论是穿插在赛车各处的。为了成为最快的贴地飞行器，没有任何车辆对轮胎性能的要求像F1这样苛刻。F1的轮胎&　　就像很多赛车部件，如引擎和刹车盘一样，F1轮胎寿命很短，一般不超过200公里。整体看，F1轮胎和家用车都用的是无内胆的子午线轮胎，但是不同的轮胎配方让F1的实力更雄厚。一般家用车的轮胎是橡胶与纤维材料及金属材料的复合制品。而F1会根据每一个赛道的特点，每一场比赛都是单独的配方，原料除了基本的橡胶、碳黑、硫磺、石油外，还有超过200种添加剂，由此调配出适合不同赛道的硬胎、软胎和超软胎。一般来说，橡胶里的石油越多，轮胎会越软。轮胎的外框是尼龙和聚酯纤维的复杂编织物，当然它肯定也是有足够的强度来抗击各种撞击的。另外，家用车轮胎中的充气大部分是压缩空气，高端车会考虑氮气。F1可没那么多选择，高速度赛车轮胎的温度肯定不低，从防爆胎、赛车驾驶稳定性等角度会选择氮气。看F1比赛时，你会看到车手开始比赛前要进行暖胎圈。这是为了尽快提高轮胎温度并保持在合理工作温度(赛前也会给轮胎包上保温毯)。不过，可不是越高越好，轮胎温度过高会让轮胎内气压升高，造成抓地不足甚至爆胎。&　　关于F1赛车与家用车的不同其实还有很多，我们在此只从一些非细微差异方面来了解F1。相信你同我一样，看到F1的速度就有满腔激情，希望能一睹F1的风采，不一定现场，不一定直播，看看录像，感受那些车神的飘逸与血性！或许你会纠结赛车起跑的颤动，或许你会注意赛车过弯的甩尾，说不定这就是你F1职业生涯的开始！
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