热浪之下 F1赛车的散热有多强？

最近一周，欧洲热浪袭人，英国伦敦甚至出现了超过40度的高温。炎热的天气不仅在欧洲许多地方引发山火，同时也引起一些汽车自燃的事故。而本周的F1法国大奖赛，在赛道表面温度可达55摄氏度的保罗里卡德赛道，确保赛车散热系统正常工作就成为各大车队的首要任务之一。那么，F1赛车的散热系统是如何运作的呢？

F1赛车的“空调”

对于日常生活中的民用车而言，它们的发动机需要兼顾实用性、经济性和耐用性等方面的要求。但在分秒必争的F1赛场上，赛车发动机必须要在规则允许的前提下追求性能的最大化。目前F1赛车的混合动力发动机排量虽然只有1.6t，但却可以产生约1000匹的惊人马力，因此在运转时必然产生远高于民用车发动机的巨大热量。

如果不及时有效地进行散热，这些热量会造成赛车动力单元(Power Unit)金属部件的膨胀和变形，以及各类管路连接位置的松脱和泄漏，最终导致动力单元无法正常输出动力。因此，F1赛车的散热能力极为重要。

然而，无论是F1赛车还是民用车，动力系统的散热原理其实是一样的，都是通过热量转移对动力单元进行降温。只是F1由于发热量更大和机械安装空间极其狭小，所以散热系统的运转环境十分苛刻，工作任务也更加艰巨。只有散热系统高效运行，F1赛车的动力单元才能压榨出最大的效能。

根据热力学第二定律(the Second Law of Thermodynamics)，热量会从温度较高的物体向温度较低的物体进行转移，直到这两个物体的温度趋于一致。这一定律运用于车辆的散热系统，就是利用冷却液在车辆内部进行流转，从而将发动机产生的巨大热量转移至车外。

这一过程通常分为两个阶段，一是将热量从发动机转移至冷却液，二是将冷却液携带的热量再通过散热器转移至车外。

首先，发动机内部铺置多层水道，水道内的冷却液在层层流经发动机时会发生能量交换从而带走发动机的热量，实现热量从发动机到冷却液的转移。

接着，冷却液在流经发动机后因携带了巨大的热量，所以也变得极为高温，此时就需要将冷却液引导至散热器，与行驶时迎面而来的空气进行充分接触，通过空气将冷却液所携带的热量吹向车外，实现热量从冷却液到空气的转移。

F1赛车的散热器安装在侧箱里，但和民用车通常垂直安装散热器不同，F1赛车动力系统由于热量巨大，所以散热器的面积也很大。但要追求极致空气力学效果的F1赛车又不能设计出巨大的侧箱，所以聪明的设计师就把散热器倾斜安装在侧箱内部。

倾斜放置的散热器(黄色圈注)

需要特别说明的是，为了提高散热器的冷却效率，但同时又不能增加散热器的体积，因此就出现了如下图所示的散热器内部布局——通过曲折排列的散热芯体，有效增加冷却液管道与空气接触的表面积。

与冷却液进行了热量交换的空气此时急需从赛车内部排向车外，它通常经由两类出口进行排放，分别是赛车尾部的通风口，以及赛车侧箱上的散热通风口。

此时，车内的冷却液流经散热器后，由于热量被空气带走，因此冷却液恢复正常温度后将再次进入发动机散热水道，由此循环运转从而实现F1赛车的散热系统运作。由此可见，对于F1赛车散热系统的正常运作，冷却液体和流动空气这两个因素缺一不可。

在这里要特别说明一点，F1赛车并不会像民用车一样配备散热风扇，这一方面是因为赛车无需像民用车一样，需兼顾停车怠速运转或慢速行进的工况，另一方面则是需要精简部件从而降低车身重量。因此，当F1赛车在静止时，如果继续保持发动机运转，工作人员就必须以人工的方式用外设风扇向通风口内吹送大量的冷风，否则发动机在这种情况下只要持续两分钟左右，就会因极度高温而发生损坏。

本站法国大奖赛，周日正赛时气温预测高达34摄氏度，各支车队必然会对赛车的散热系统做出相应的准备。其中，法拉利车队空气动力工程师Diego Tondi便表示，他们将重点加强F1-75赛车车身的散热水平，最大化地利用车身上部的通风格栅进行散热。

当地时间周五，法国大奖赛完成了第一次和第二次自由练习赛。法拉利表现抢眼，勒克莱尔和塞恩斯分别在FP1和FP2中获得第一名。红牛车手维斯塔潘在FP1中落后勒克莱尔0.091秒排名第二，而在FP2中则落后塞恩斯0.550秒。红牛领队霍纳表示，红牛在保罗·里卡德赛道的前两段且尤其是第二段优势明显，但在第三段较为挣扎，问题在于赛车前轮的抓地力不足；不过霍纳依然满意RB-18在软胎、中性胎以及长距离方面的表现。

塞恩斯此前因为换上了超过限额的第三套动力单元电子控制元件，因此在正赛中要被罚退10位起步。但在最后一次自由练习赛之前，塞恩斯进一步更换了新的发动机、涡轮增压器、MGU-H以及MGU-K，因此确定在正赛中要从末位发车。

法拉利本周还为自己和客户车队带来了新的离合器。这个赛季法拉利及其客户车队都反映离合器存在问题，其中阿尔法·罗密欧车手博塔斯将其描述为“离合器在起步初段出现震动并导致油门传递至后轮的动力不够稳定”，他的队友周冠宇也一度在赛季之初饱受起步受挫的困扰，这在一定程度上也许和离合器有关。

另外，奔驰车队本周原本很有信心他们W13的赛车特性将非常适合表面平坦且较为高速的保罗·里卡德赛道，但汉密尔顿在FP2结束之后却表示W13的实际表现不及预期，且排位赛模拟数据也显示W13要比法拉利F1-75的圈速慢上0.89秒之多。

而在刚刚结束的第三次自由练习赛中，维斯塔潘以超过0.3秒的优势力压勒克莱尔获得第一名，塞恩斯排名第三；奔驰两位车手汉密尔顿及拉塞尔分列第4及第6位。

直播安排

广东体育频道本周将为您带来2022年法国大奖赛的现场直播，敬请关注。

2022年F1法国大奖赛

7月23日22:00现场直播 排位赛

7月24日21:00现场直播 正赛

（本文图片来源：Formula1.com, Chain Bear, B Sports, The-RACE, Motosport.com, Autosport, Driver61, Animagraffs）

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