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2020-06-09 浏览量:383 点赞:546 收藏:376
F1摩纳哥站并不只是一场对车手具有严苛考验的赛站而已:这一场在街道上举行的赛事对于赛车机件方面同时有相当大的要求,尤其是对变速箱。超过3600次的换档,在摩纳哥赛道里数个技术性弯角,这等于在考验变速箱的能耐。这是非常极端且严酷机件运作,几乎等于每秒钟都在换档。

[GP进修班] F1摩纳哥站:全力奋战
无论如何,事实上车手在摩纳哥站的换档次数大约比在义大利站Monza赛道多了20%,但这还不是唯一的问题,「因为摩纳哥街道的高低起伏与小坑洞,会使轮胎不时发生瞬间跳离路面的情况。」Williams车队工程师Gordon Day解释到:「就算变速箱在赛前已经被完美地设定妥当,但遇上这种状况依然会让换档变得更加困难。」

[GP进修班] F1摩纳哥站:全力奋战F1变速箱是高科技产物,机密程度甚至高于F1引擎。虽然F1使用传统变速箱与换档机制的时代早已是过去式了。对于F1车手来说,使用方向盘后方的拨桿来换档才是最简便的操作方式,但对变速箱来说则不然。每换一次档大约得花上0.25至0.3秒,如果在这极短暂的时间内却发生了许多事前没有被计算在内的突发状况:举例来说,如果赛车不巧正驶过下水道孔盖,而此时引擎正在加速、同时车手又在此时换档,那整个变速箱运作时所需要的节奏感将会被打乱。因此车队得密切控管变速箱的品质与寿命,如此一来才能担保不在摩纳哥站发生变速箱故障的问题:每一场比赛后,变速箱都得被完全拆卸来检查每个机件是否有裂痕。

当赛车处于极限运转状态时,变速箱的负荷是最大的。为了保护它自身的寿命,车手必须依照实际情况来操作变速箱,难怪在处理F1变速箱的每一个小细节都不能马虎,而且得用上等的材质来製造。例如,变速箱的外壳,尽可能越坚固越好,因为F1赛车的后轴总成都固定在变速箱上,通常变速箱外壳都是用钛合金与碳纤维素材;球形轴承是採用陶製品、齿轮则是用高强度钢材製成。由于採用轻量化素材,因此铝合金与各式样的修补剂也是製做变速箱所需要用到的材料。

[GP进修班] F1摩纳哥站:全力奋战F1变速箱的齿轮採用强化钢材製造而成,每场比赛过后都得更换新品。变速箱的製造过程非常缜密,这是个高科技产物,所需要的400个单一零组件都是特别打造的:像是轴承与密封垫。使用这幺多特製零件,那它的造价当然不便宜,以F1专家的估算,一个F1变速箱大约值125000欧元。而耐用度则依照各种不同的零组件而有不同的使用期限:齿轮在每场比赛后都会换上新品,而变速箱外壳通常都足够应付整年赛季的使用。变速箱与引擎的中间由价值10000欧元的离合器来连接,离合器重量低于1.5公斤,可禁得起摄氏500度以上的高温。

在一般市售车上,变速箱与离合器并不须要承受这幺多的运转负载,但即使如此,市售车变速箱的研发在近年来依然是以动力性能与操作机能为导向。「未来多档位自动变速箱的趋势让我们能更快速地研发高效率的引擎监控系统来降低行驶油耗。」Allianz科技中心Christoph Lauterwasser博士表示:「由于现代的监管科技,传动系统、引擎监控、煞车、行车稳定系统都可以整合在一起。这表示市售车在未来将可以达到极佳的驾驶舒适性与适应各种不同的驾驶环境与习惯。举例来说,换档机能可以有性能与经济模式等选择,或是依据驾驶环境来使用电子离合器。」

在F1领域里,每个车队研製自己的变速箱。FIA赛例规定最少得有四个、最多得有七了前进档,外带一个倒档。变速箱的设计与空气力学息息相关,在2005年因为导入新的车体规範,在空间不允许的情况下,变速箱的体积被设计的非常小。今年,引擎汽缸数从V10变成V8引擎,当引擎本体的体积变小,多出来的引擎室空间让变速箱的体积可以变大,但重量却一样的轻。那究竟省下来的重量用到哪去来弥补车辆的整体平衡性。

车队设计师对于变速箱的尺寸与重量,其守口如瓶的程度不亚于国家机密,他们甚至不愿意透漏出变速箱介于25或是35公斤之间的精确数字。F1专家只不经意地说溜嘴了一个小实情:现今,F1变速箱比5年前至少轻了20%以上,但却有更坚固的外壳,这也让变速箱不会受到外力的撞击而损坏内部机件。


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