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法拉利小小轮毂盖
赛车新闻  [2007年08月22日 21:38]  来源:ESPNSTAR.COM.CN 

  如果你是F1的“铁杆”车迷,不管是不是法拉利的坚定拥趸,想必你都注意到了这个赛季在法拉利战车上有了一些不同与其他赛车的新设计。说句玩笑话,不知法拉利是不是来自意大利的缘故加上让托德是法国人,在赛车设计上,法拉利总是“时尚”的先行者。

  赛季初的时候,各支车队都走马灯的似的发布了征战新赛季的战车,赛车性能都有了不同程度的提升,外观上也变化不小,本田车队一下变成了“地球色”,雷诺也从黄兰的主色调,变成现在这个样子。当然人们最关注的就是两大车队,迈凯轮与法拉利。这两年的“F1江湖”是“红与黑”的竞争,他们两支车队实力过于突出,其他9支车队实在难于撼动他们的地位,虽然偶有“冒头”机会,但基本上都是昙花一现。

  赛车性能优势的突出,当然是名次好排位高的关键,雄厚的资金和强大的车队研发实力是成功的关键,也是缺一不可的,要不然就像丰田车队,钱扔进去不少,效果收效甚微。

  在赛车外观上,法拉利有一点与众不同且效果上佳“轮毂盖”。在民用车上,除了不锈钢的轮毂或者铝制轮毂,一般铸铁的轮毂都要上一个“轮毂盖”,这个盖子一般都是质地很好硬度很强的类似塑料的盖子,主要作用就是起到外形美观。而法拉利也上轮毂盖,难道也是美观法拉利赛车吗?当然不是......

  别小看这个盖子,后轮的轮毂盖是随车轮转动的,它能将后轮刹车时产生的高温迅速散开,F1赛车经常要在时速300公里的情况下,大力刹车,车速会骤降到时速100公里以下,用碳纤维做成的刹车盘工作温度能达到惊人的600-700摄氏度(当然这也是最佳工作温度)甚至更高,如果当时的光线够暗的话,能看到红红的刹车片。如何迅速给刹车片降温,成了各支车队的命题,因为不光是刹车片温度高的问题影响赛车,伴随而来的高温气体也是麻烦。大家都知道,温度高的气体向上升,在一般情况下,刹车片产生的高温,都通过后定风翼散去,那么后轮的下压力不够,会直接影响到速度。而这个轮毂盖的设计,巧妙的解决了这个问题,它会将热气流导向车外,相对尽可能的减小对赛车的影响。

  装上去的效果还是很明显的,车队的成绩也算不错,不过这时只有后轮有这个特殊待遇,前轮还是“光秃秃”的。在英国大奖赛的时候,前轮也终于享受一把“轮毂盖”。

  和后轮的轮毂盖不一样的地方是,它不随前轮转动。“它不动还有什么用?”当然,它不动和它的作用有关系,它与后轮毂盖的任务分工有所不同,除了起到给刹车片散热外,它还利用产生热气流的给赛车增加了下压力,为什么有这样的作用呢?实在不能不佩服法拉利设计师的功力。他们在前轮轮毂盖上设计了一个孔,这个孔的切线始终与地面成27°角,利用这个巧妙的设计,将前轮刹车时产生的热流导向车底,因为热空气可以加速气体流动,从而出现了“地面效应。”

  当赛车高速行驶在赛道上时,车体的上下压力差会逐渐增大,如果能将车底的空气尽快从车底“抽”出去,那么赛车就能获得更大的下压力,加强的赛车上部气压会牢牢的把赛车“按”在赛道上,让赛车可以轻易突破极限速度。

  注:地面效应是汽车空气动力学研究的主要难点之一。在考虑汽车与地面相对运动的基础上,利用壁面函数法计及移动地面对湍流流动的近壁效应影响,初步建立地面效应模型,然后通过求解采用K-ε紊流模型的Navier-Stokes方程组,对某沙漠车模型外部流场进行了数值模拟。结果表明,风阻系数随离地间隙增加而变大,气动升力系数随离地间隙的变化而非单调变化。若不考虑汽车与地面的相对运动将使计算结果误差较大,导致所得风阻系数偏小,升力系数偏大。计算结果与移动模型法的精确试验结果一致,说明地面效应模型能够正确反映地面对汽车外部流动的影响。(这段摘自机械工程学报)


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