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感受熱力 – 不流汗?幾乎不可能;科學的本質就是與溫度對抗

2008.07.09  作者:譯/Y-P.Wang  

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毫無疑問,巴林站和馬來西亞站乃是F1賽程上最熱的兩場比賽;而今年的澳洲站卻也是一樣,比賽周末期間的氣溫竟然莫名奇妙飆到40℃。

對於車手來說,乘坐的位置距離引擎和散熱器僅有幾公分而已,就連自己的座艙也成了充滿挑戰的環境──他們會因為出汗而損失大約4公升的流質,除了生理上的影響之外,還會有技術上的顧慮:要想在整場比賽期間從車子上擠出最大的性能,這是一種非常精密的藝術。

飲水的問題 

在進行一場高溫的比賽之前,車手都會補充流質,通常是運動飲料(由車隊的物理訓練師所調配),成分包括會透過出汗而流失的礦物質以及鹽分,脫水是很危險的狀況,因為它會導致注意力分散,嚴重時還會造成短暫的失憶,再加上肉體的疲乏,到了比賽終盤會衍生為更惡化的情形。

在F1的早期年代,由於進站休停的時間比較長,因此車手可以跳出車子、在中場來喝瓶涼的;而如今,補充水分的過程都在車裡進行。

「飲水系統相對來說並不複雜,」Jarno Trulli的賽事工程師Gianluca Pisanello說:「基本上,液體就存放在一個袋子裡,然後有一根管子直接連進安全帽,當車手想要喝水的時候,他只要按下方向盤上的按鈕,就會啟動電子泵浦、將液體──通常是水或者礦物質飲料──透過管子輸送進去。」


快速行駛時,絕大部分F1賽車鼻錐上的小洞可以導入大量的空氣、以幫助座艙通風。
刊頭圖:Jarno Trulli在馬來西亞站努力保持「冷靜」。

全季通用的車子

「通常我們預計馬來西亞站會是最熱的一場比賽,」Toyota車架資深總經理Pascal Vasselon說:「氣溫會由32℃到36℃變動,溼度則在60%到90%之間。

「由於溫度較高的比賽是在季初,所以我們在車輛研發的初期就會準備好高溫環境的套件,今年就非常有用,因為澳洲站的氣溫比我們的預期要熱得多。我們首先必須要對付的就是引擎散熱參數、以及變速箱,其次就是車手的散熱……」

每支車隊都有各自獨特不同的方式、讓熱空氣由車艙中排出,自從空氣的進出量可以分開單獨處理之後,他們就不再調整散熱進氣口(兩側邊艙前方的開口部)的尺寸了、而是改在散熱器後方的車體上開洞。「熱帶套件」也會在風洞中進行測試,以期在散熱性能與空力效應之間達成最佳化平衡,技師很少需要在比賽周末期間另外準備鋸子去挖洞。

「就一般的氣溫條件下,在車體上開洞並不會喪失太多的空力性能,」Vasselon說:「但是一旦你做得太過頭,就會開始損失性能,假如散熱套件做得不好,你所損失的幅度可能會吃掉冬季新車研發進展的三分之二那麼多,這在很大的程度上都等於是做白工了。

「我們也必須確定車身中後部每個有氣流排出的地方都不會導致溫度的上升,假如你在冷卻方面做得不好,車身中段往後的氣流就會非常熱,那對車體本身而言是沒有太糟糕的影響,可是懸吊以及車翼支柱會因此而受損,碳纖維材質可以承受大約200℃的溫度,但是不能超過太多。」

通常你會看到車隊在懸吊上A臂的地方加貼反射物(類似鋁箔紙),以抵抗排氣管以及出風口的熱量。


Toyota所切掉的車體板,是設計來在不破壞空力效果的前提下、將熱空氣排出。

高壓的孔洞
 

你是否曾經猜測過:絕大部分F1賽車在鼻錐上所開的小洞是做什麼用的?那就是要讓空氣流進座艙的通風設計,在這個承受高氣壓的區塊,它能夠流進的空氣超乎你所能預期的量;有些車隊會將通風孔洞設在其他地方,例如前懸吊的上蓋。

「問題是,」Jarno Trulli說:「一旦氣溫過高的時候,快速灌入的空氣並不會幫助你散熱,真的,那就像是有一台吹風機在你的臉上吹……」

煞車的考量
 

至於車隊所製作煞車散熱導風管的口徑尺寸與數目,則主要是反映各個賽道不同的要求、而非天候的狀況。
「煞車系統的工作溫度是在600℃到800℃之間,」Vasselon說:「因此,氣溫高個5℃或10℃並沒有任何差別。」


蠻牛的強度測試
自從David Coulthard的車子在澳洲站和馬來西亞站接連發生自行破損的事件之後,賽會要求Red Bull進一步提出可資證明RB4賽車強度的報告,事後FIA技術代表宣稱它可以繼續參賽。


BMW:滿滿的牛角

賽季前看起來莫衷一是,但是BMW在F1.08賽車上做了許多變革──且獲致大幅成功,「冬季時在概念上的大膽冒險發想,如今獲得了代價。」領隊Mario Theissen如是說。


Force India邁向無縫隙
絕不滿足於步調上的大幅進展──Giancarlo Fisichella在馬來西亞站只差0.05秒即可進入排位賽第二回合──Force India宣布該隊將於今年夏季導入無縫隙式變速箱。終於有了啊!

 

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