一级方程式赛车 - 您需要了解的一切
内容
一级方程式赛车是汽车行业最新进展的具体体现。 观看比赛本身就能带来恰到好处的刺激，但真正的车迷知道最重要的事情发生在赛道之外。 创新、测试、工程努力使汽车的速度提高 1 公里/小时。
所有这些都意味着赛车只是一级方程式赛车的一小部分。
你呢？ 你有没有想过一级方程式赛车是如何制造的？ 它有什么特点，为什么能达到如此惊人的速度？ 如果是这样，那么您来对地方了。
您将从文章中了解所有内容。
一级方程式赛车 - 基本结构元素
公式 1 是围绕几个关键要素构建的。 让我们分别考虑它们中的每一个。
硬壳式和底盘
汽车的设计师将所有元素都安装到它的主要部分 - 底盘，其核心元素是所谓的硬壳式车身。如果一级方程式赛车有心脏，它就会在这里。
单体壳重约 35 公斤，执行最重要的任务之一——保护驾驶员的健康和生命。 因此，设计师尽一切努力承受甚至是严重的碰撞。
在汽车的这个区域还有一个油箱和一个电池。
然而，由于另一个原因，硬壳式车身成为汽车的核心。 设计师在那里组装汽车的主要元素，例如：
- 驱动单元，
- 变速箱，
- 标准研磨区，
- 前悬挂）。
现在让我们继续讨论主要问题：硬壳式车身由什么组成？ 它是如何工作的？
底座是铝制框架，即网状，形状与蜂巢无异。 然后，设计师在这个框架上涂上至少 60 层柔性碳纤维。
这只是工作的开始，因为随后单体壳将经过层压（600 次！）、真空吸气（30 次）和在特殊烘箱 - 高压釜中进行最终固化（10 次）。
此外，设计师非常注意横向褶皱区。 在这些地方，一级方程式赛车特别容易受到碰撞和各种事故的影响，因此需要额外的保护。 它仍然处于硬壳级别，并具有额外的 1 毫米碳纤维和尼龙层。
第二种材料也可以在防弹衣中找到。 它具有动能吸收特性，因此也适用于一级方程式赛车。它也可以在汽车的其他地方找到（例如，在保护驾驶员头部的头枕中）。
仪表板
正如硬壳式车身是整个汽车的核心一样，驾驶舱也是硬壳式车身的中心。 当然，这也是司机驾驶车辆的地方。 因此，驾驶舱里有三样东西：
- 扶手椅，
- 方向盘，
- 踏板。
该元件的另一个重要特征是密封性。 在顶部，驾驶室宽 52 厘米，刚好可以放在驾驶员的胳膊下。 但是，它越低，它就越窄。 在腿高处，驾驶舱只有 32 厘米宽。
为什么会有这样的项目？
有两个非常重要的原因。 首先，狭窄的驾驶室为驾驶员提供了更多的安全性和过载保护。 其次，它使汽车更符合空气动力学并更好地分配重量。
最后，应该补充一点，F1 赛车实际上很容易转向。 驾驶员坐在斜坡上，双脚高于臀部。
方向盘
如果你认为一级方程式的方向盘和标准车的方向盘差别不大，那你就错了。 这不仅仅是关于形式，还有关于功能按钮和其他重要的东西。
首先，设计师为特定的驾驶员单独制作方向盘。 他们从他紧握的双手中取一铸，然后在此基础上，并考虑到拉力车手的建议，他们准备了最终产品。
从外观上看，汽车的方向盘类似于飞机仪表板的简化版。 这是因为它有许多按钮和旋钮，驾驶员可以使用这些按钮和旋钮来控制车辆的各种功能。 此外，在其中央部分有一个 LED 显示屏，两侧有把手，当然不能缺少。
有趣的是，方向盘的后部也很实用。 大多数情况下，离合器和换挡拨片都放置在这里，但一些驾驶员也将这个空间用于附加功能按钮。
光环
这是一级方程式赛车中相对较新的发明，因为它仅在 1 年出现。 什么？ Halo 系统负责在发生事故时保护驾驶员的头部。 它重约 2018 公斤，由两部分组成：
- 环绕骑手头部的钛金属框架；
- 支撑整个结构的附加细节。
虽然描述并不令人印象深刻，但 Halo 实际上非常可靠。 它可以承受高达 12 吨的压力。 为了说明，这是一辆半辆公共汽车的相同重量（取决于类型）。
一级方程式赛车 - 驾驶元素
您已经知道汽车的基本组成部分。 现在是时候探讨工作组件的主题了，即：
- 吊坠，
- 公共汽车
- 刹车。
让我们分别考虑它们中的每一个。
悬架支架
在一级方程式赛车中，悬架要求与普通道路上的汽车略有不同。 首先，它不是为了提供驾驶舒适性而设计的。 相反，它应该这样做：
- 这辆车是可以预见的
- 轮胎的工作是适当的，
- 空气动力学是一流的（我们将在文章后面讨论空气动力学）。
此外，耐用性是 F1 悬架的一个重要特征。 这是因为在运动过程中，他们会承受需要克服的巨大力量。
悬架组件主要有以下三种类型：
- 内部（包括弹簧、减震器、稳定器）；
- 外部（包括车轴、轴承、车轮支架）；
- 空气动力学（摇臂和转向器） - 它们与以前的略有不同，因为除了机械功能外，它们还会产生压力。
基本上，两种材料用于制造悬架：用于内部组件的金属和用于外部组件的碳纤维。 通过这种方式，设计师增加了一切的耐用性。
悬架在 F1 中是一个相当棘手的话题，因为断裂的风险很高，必须符合严格的 FIA 标准。 但是，我们不会在这里详细介绍它们。
轮胎
我们谈到了一级方程式赛车中最简单的问题之一——轮胎。 这是一个相当广泛的话题，即使我们只关注最重要的问题。
以 2020 赛季为例。 组织者有 5 种干地轮胎和 2 种湿地轮胎。 有什么不同？ 好吧，干地轮胎没有胎面（它们的另一个名字是光头胎）。 根据混合物的不同，制造商用从 C1（最硬）到 C5（最软）的符号标记它们。
之后，官方轮胎供应商倍耐力将从可用的 5 种化合物库中选择 3 种类型，这些化合物将在比赛期间提供给车队。 用以下颜色标记它们：
- 红色（软），
- 黄色（中），
- 白色（硬）。
从物理学得知，混合物越软，附着力越好。 这在转弯时尤为重要，因为它可以让驾驶员更快地移动。 另一方面，更硬的轮胎的好处是耐用，这意味着汽车不必那么快地掉进盒子里。
对于湿轮胎，可用的两种轮胎主要在排水能力上有所不同。 它们有颜色：
- 绿色（有小雨）- 30 km / h 时消耗量高达 300 l / s；
- 蓝色（大雨）——在 65 公里/小时时消耗高达 300 升/秒。
对轮胎的使用也有一定的要求。 例如，如果车手晋级第三轮排位赛 (Q3)，他必须使用上一轮 (Q2) 成绩最佳的轮胎开始比赛。 另一个要求是每个车队必须在每场比赛中使用至少 2 种轮胎化合物。
但是，这些条件仅适用于干式履带轮胎。 下雨时它们不工作。
刹车
在极快的速度下，还需要具有适当力的制动系统。 它有多大？ 以至于踩下制动踏板会导致高达 5G 的过载。
此外，该车采用碳制动盘，这是与传统汽车的另一个不同之处。 由这种材料制成的制动盘耐用性较差（足以行驶约 800 公里），但也更轻（重量约 1,2 公斤）。
它们的附加但同样重要的特征是 1400 个通风孔，这是必要的，因为它们可以消除临界温度。 当被车轮制动时，它们最高可达 1000°C。
一级方程式 - 发动机及其特性
现在是老虎最喜欢的一级方程式引擎的时候了。让我们看看它是由什么组成的，它是如何工作的。
好吧，几年来，汽车一直由 6 升 V1,6 混合动力涡轮增压发动机提供动力。 它们由几个主要部分组成：
- 内燃机，
- 两个电动机（MGU-K 和 MGU-X），
- 涡轮增压器，
- 电池。
一级方程式赛车有多少匹马？
排量很小，但不要被它所迷惑。 该驱动器可达到约 1000 马力的功率。 涡轮增压内燃机产生 700 马力，另外还有 300 马力。 由两个电气系统产生。
所有这些都位于硬壳式车身的后面，除了明显的驱动作用外，也是一个建设性的部分。 从某种意义上说，机械师将后悬架、车轮和变速箱连接到发动机上。
动力装置离不开的最后一个重要元素是散热器。 车里一共有三个：两个大的在两侧，一个小的在司机后面。
燃烧
虽然一级方程式发动机的尺寸并不引人注目，但油耗完全是另一回事。 如今，汽车燃烧大约 1 升/40 公里。 对于外行人来说，这个数字看似庞大，但与历史成绩相比，却是微不足道的。 第一辆一级方程式赛车甚至消耗了 100 升/1 公里！
这个耻辱的成绩之所以下降，一部分是因为技术的发展，一部分是因为局限性。
FIA 规则规定，一辆 F1 赛车在一场比赛中最多可以消耗 145 升燃料。 另一个令人好奇的事实是，从 2020 年开始，每辆车将配备两个流量计来监控燃油量。
法拉利做出了部分贡献。 据悉，这支车队的一级方程式赛车使用了灰色地带，从而绕过了限制。
最后，我们将提到油箱，因为它与标准油箱不同。 哪一个？ 首先是材质。 制造商制造坦克就好像他是为军事工业做的一样。 这是另一个安全因素，因为泄漏被最小化。
传播
驱动主题与变速箱密切相关。 它的技术在 F1 开始使用混合动力引擎的同时发生了变化。
什么是他的典型？
这是一款 8 速、半自动和顺序变速箱。 此外，它还拥有世界上最高的发展水平。 驾驶员在几毫秒内换档！ 作为对比，同样的操作，速度最快的普通车主至少需要几秒的时间。
如果您正在谈论这个主题，您可能听说过汽车没有倒档的说法。 这是真的？
不要。
每个 F1 驱动器都有一个倒档。 此外，根据国际汽联规则，他的存在是必需的。
一级方程式 - 重力和空气动力学
我们已经提到过刹车过载，但随着空气动力学主题的发展，我们会回到它们。
主要问题是汽车装配的原理，从一开始就会使情况有所改善。 好吧，整个结构就像一个倒置的飞机机翼。 从某种意义上说，不是举起汽车，而是所有积木都会产生下压力。 此外，它们当然可以最大限度地减少运动过程中的空气阻力。
下压力是赛车中一个非常重要的参数，因为它提供所谓的空气动力牵引力，使转弯更容易。 它越大，驾驶员通过转弯的速度就越快。
空气动力推力何时增加？ 当速度增加时。
在实践中，如果你是在油门上开车，那么你在拐角处比小心和油门更容易。 这似乎违反直觉，但在大多数情况下确实如此。 在最高速度下，下压力达到 2,5 吨，这显着降低了转弯时打滑和其他意外的风险。
另一方面，汽车的空气动力学有一个缺点 - 个别元素会产生阻力，从而减慢速度（尤其是在赛道的直线部分）。
关键的空气动力学设计元素
虽然设计师们努力使整个 F1 赛车与基本的空气动力学保持一致，但一些设计元素的存在只是为了创造下压力。 是关于：
- 前翼——它是最先接触气流的，所以最重要。 整个概念都是从他开始的，因为他在机器的其余部分组织和分配所有阻力；
- 侧向元件 - 它们的工作最艰巨，因为它们收集并整理来自前轮的混乱空气。 然后他们将它们送到冷却入口并进入汽车后部；
- 尾翼 - 收集来自早期元件的喷气，并使用它们在后轴上产生下压力。 此外（多亏了 DRS 系统）它减少了直线路段的阻力；
- 地板和扩散器 - 设计成借助汽车下方流动的空气产生压力。
技术思想的发展和过载
不断改进的空气动力学不仅提高了车辆性能，还增加了驾驶员的压力。 您无需成为物理学专家即可知道汽车转弯越快，作用在其上的力就越大。
坐在车里的人也是如此。
在弯道最陡的轨道上，G 力达到 6G。 很多吗？ 想象一下，如果有人用 50 公斤的力压在你的头上，你的颈部肌肉必须应付这个。 这就是赛车手所面临的问题。
如您所见，不能掉以轻心。
改变要来了？
有许多迹象表明，汽车空气动力学的革命将在未来几年发生。 从 2022 年开始，新技术将出现在 F1 赛道上，利用吸力而不是压力的效果。 如果可行，则不再需要改进的空气动力学设计，汽车的外观将发生巨大变化。
但真的会这样吗？ 时间会证明。
一级方程式赛车的重量是多少？
您已经了解汽车的所有最重要部件，并且您可能想知道它们加在一起的重量。 根据最新规定，车辆的最低允许重量为 752 公斤（包括驾驶员）。
公式 1 - 技术数据，即摘要
有没有比选择最重要的技术数据更好的方式来总结一篇 F1 赛车文章？ 最后，他们明确了机器的能力。
以下是您需要了解的有关 F1 赛车的所有信息：
- 发动机 - 涡轮增压 V6 混合动力;
- 容量 - 1,6 升；
- 发动机功率 - 约。 1000 马力；
- 加速到 100 km / h - 大约 1,7 s;
- 最大速度 - 这取决于。
为什么“视情况而定”？
因为在最后一个参数的情况下，我们有两个结果，这是由一级方程式实现的。第一个的最高速度是 1 公里/小时。这个记录是在 378 年由 Valtteri Bottas 在直线上创造的。
然而，还有另一项测试，由van der Merwe驾驶的赛车打破了400公里/小时的障碍，遗憾的是，由于没有在上风和上风两个阶段中实现，该记录没有被认可。
我们以汽车为代价来总结这篇文章，因为这也是一个有趣的好奇心。 现代汽车工业的奇迹（就单个零件而言）耗资超过 13 万美元。 但是，请记住，这是不包括开发技术成本的价格，创新是最值得的。
用于研究的金额达到数十亿美元。
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