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轮毂和轮胎新规2022年将至 揭秘F1赛车刹车系统

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2021年F1大赛将从巴林大奖赛开始,今年首站比赛于3月27日至28日举行, 这是在疫情下迎来史无前例23站的一季,也是迎来阿隆索回归、米克-舒马赫亮相的一季,更是新规实施前的最后一季。

轮毂和轮胎新规2022年将至 揭秘F1赛车刹车系统

展望2022:F1规则重大改变

在制动系统方面,2021赛季与2020相比变化不大,包括制动系统在内的一些汽车部件都无任何新变化。

而在2022年,F1大赛的规则将发生重大改变。其中,最显著的变化是轮毂和轮胎将提升至18英寸,这引发了大量专业人士、爱好者和粉丝的关注。

揭秘F1赛车制动系统 (来源:网易体育)

从目前的13英寸提升到18英寸,将为轮辋内的制动器提供更大的空间。因此,最新规则也做出修改,允许使用更大尺寸的制动盘

碳制动盘的外径将从目前的278毫米增加到最大330毫米,最大厚度保持不变,仍为32毫米。新规则还规定了车队在每场大奖赛中只能使用一套制动盘和制动片,包括前后轴之间的4个制动盘和8个制动片。这将为相关厂商开发摩擦材料带来更大的挑战。

轮毂和轮胎新规2022年将至 揭秘F1赛车刹车系统

随着制动的有效半径扩大,作为F1车队的盘式制动技术供应商的布雷博必须重新研究制动盘的结构以及卡钳、制动片和制动泵的形状。

另一个重要的变化有关车轮转角的部件,如进气口和框架,它们将成为“规定部件”,对所有赛车统一配置。

这将限制使用这些部件增加气动载荷的可能性,让冷却制动系统成为它们的中心功能。

该规则还将影响刹车系统的设计思路,尤其是在冷却制动盘方面。目前没有限制盘孔的最小直径,然而新规则要求最小直径为3毫米。这意味着在相同厚度的制动盘上,通风孔更大,数量则必须变少,这提升了冷却难度。

碳制动盘的六种技术解决方案

2021年锦标赛中,大多数赛车将使用32毫米厚的前盘和28毫米厚的后盘。根据大奖赛期间的预计温度(刹车盘的温度峰值可达1200℃)和具体的比赛策略,每位车手都可在不同规格的六款布雷博制动盘中进行选择。

此外,每个规格的外圆都添加了被称为“导风槽”的加工工艺,形成了气流发散区,使得空气从刹车盘的通风孔中排出。这种几何形状能提高材料冷却效率。


各车队将使用以下三款前盘:

·被称为“超高冷却”的7排1480孔制动盘,也是最极致的解决方案。

·被称为“高冷却”的6排1250孔制动盘。

·被称为“中冷却”的4排800孔制动盘。

后制动系统方面,提供了以下两种制动盘解决方案:

·被称为“高冷却”的5排1250孔制动盘解决方案。

·被称为“中冷却”的3排800孔制动盘解决方案。

针对一级方程式赛车,仅前轴就需要六种不同的通风规格,后轴则需有两种不同的通风规格。

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对轻量化的极致追求

联想起上赛季末格罗斯让的恐怖事故,F1官方一直在努力提高赛车的安全系数,相关厂商也从未间断过对制动系统的研究,研究重点主要是线控制动(BBW)系统组件的极致小型化和铝锂卡钳的进一步轻量化。


定制化、遥测和维护

每支车队会与厂商技术人员根据车辆的具体需求,共同确定制动卡钳的重量和刚度的最佳配比。最终确定的精细设计方法,能够为每个车队设计卡钳,从而使期望的重量和刚度比值得到优化。一些车队倾向于重量较轻,强度较低的卡钳,而另一些车队则可能选择比较保守的解决方案,即强度更高但重量也更大。这种微妙的平衡让相关厂商能够以完全自主的方式为每支车队开发制动系统。

通过使用传感器,车队可随时了解制动盘和卡钳的温度:这样他们便能够立即计算出制动盘和制动片的磨损情况。通过对数据的评估,技术人员能够为驾驶员提供指示,以便在发现异常时,调整车辆的刹车平衡。

轮毂和轮胎新规2022年将至 揭秘F1赛车刹车系统

2021赛季,相关厂商还为车队提供了两款不同配方的碳制动片,以供选择。平均来说,每个车队每年都会订购10到15套布雷博卡钳。这一配备量能够让这些车队在遭遇事故时能够安全应对,保证更换所需。而某些车队,因为预测到产品的技术革新周期短,一开始会减少订单量,之后进行后续补单,得到升级更优化的卡钳。

在要求多次进行连续制动动作的赛道上,卡钳的温度可高达200℃。 F1制动卡钳的使用寿命不超过1,0000公里,在此期间,相关厂家会直接安排定期更换。

在摩擦材料方面,每个赛季一个车队平均消耗150到300个制动盘和多达600个制动片。


按照目前F1法规和新冠防疫的要求,布雷博将以全新形式继续为2021年参赛队伍提供支持——减少赛道上人员活动,利用远程车库技术进行监控。这项措施于2020年提出,是一项高技术性解决方案。F1大赛决定最大程度限制(非参赛人员)进入赛道,并禁止不同队伍成员之间互相接触,这使厂商工程师无法在赛场上协助车队比赛。

在每个比赛日的周末,位于库尔诺的厂商远程车库都会全力开工,工作间里至少安排两名工程师,配置多台高性能计算机、接收数据的专用线路、跟踪放映直播的大屏幕,以及能用于监听服务区和赛道上车手之间无线电通讯的应用程序。

轮毂和轮胎新规2022年将至 揭秘F1赛车刹车系统

在过去46个F1世界锦标赛赛季中,作为F1车队的盘式制动技术供应商的布雷博积累了丰富的经验,配备布雷博制动器的单座赛车获得了26次世界车手锦标赛、30次世界制造商锦标赛和442次大奖赛冠军。

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