Giorgio Piola的F1技术分析

技术分析:关于F1胎压的讨论究竟意义何在?

在F1本赛季的技术领域中,赛车轮胎一直是最热门的话题。各支车队愈发意识到,比赛成绩的好坏与能否使倍耐力轮胎工作在合适的工作窗口有着密不可分的关联。

众所周知,赛车工程师通常可以在赛车设计的各个方面找到最优解。在轮胎方面,胎压成为工程师在本赛季的工作重点。为了确认各支车队是否在胎压方面有违反规则的行为,国际汽联进行了几次深度的调查。

国际汽联先是规定各个车队自摩纳哥大奖赛起实时记录轮胎数据,之后又从奥地利站开始对胎压测试方法进行了调整。

然而,在国际汽联的这些规定下,有哪些车队违反规则的做法被公之于众,或者是否有车队找到了更为巧妙的方法避免受罚?

因蒙扎而起

上赛季蒙扎站引入测量初始胎压的规定后,各个车队利用各种途径试图控制胎温的做法引起了国际汽联的注意。

其结果是斯帕站爆胎事故的发生。其原因在于,车队所设定接近临界值的过高胎压使整个赛车系统的稳定性大大削弱。

首先受到调查的是刘易斯·汉密尔顿和尼科·罗斯伯格的赛车。在发车测量时,两辆赛车的初始胎压均低于规定下限值。然而,关于胎压测量时间的讨论使这场调查以宣布梅赛德斯车队未采取违规行为的结论而告终。

自蒙扎站以来,尽管未能查出有任何车队采取了违规行为,但国际汽联对于一些车队的怀疑仍未停止。这些车队是否找到了在测量数据前使胎压保持恒定甚至降低胎压的方法,成为国际汽联怀疑的焦点。

奥地利大奖赛,国际汽联再次推出新举措:在车轮安装之前进行胎压测量。其用意在于,防止车队在安装过程中为轮胎加热的做法。

漫长的学习周期

轮胎对于赛车性能的重要性不言而喻。如果可以将轮胎设置在合适的工作窗口下,将有利于赛车机械和气动性能的发挥,并且轮胎的耐用性将得到保证,车队在换胎策略的选择上也将拥有更大的自主选择空间。

如果可以先于竞争对手找到轮胎技术规格的细微差别并有效利用,可以使赛车的圈速减减少零点几秒,并且在轮胎的耐用性上占据先机。相比于F1赛车的研发周期而言,这种效果可以说是立竿见影。

在轮胎方面,梅赛德斯领先于竞争对手。“银箭”凭借其在刚刚进入F1的几年里的和上赛季新加坡大奖赛中所积累的经验,为车队制定了多份提升轮胎性能的方案。

任何接触这项赛事不久的人都应该了解这样的事实:虽然梅赛德斯在当今以涡轮增压混合动力为主导的时代中占据的统治地位确实非常令人瞩目,但车队在轮胎管理上的所取得的突破值得更为深入的剖析。

在2011年倍耐力作为轮胎提供商进入F1以来,轮胎热降解成为困扰梅赛德斯车队的一大难题。当时,梅赛德斯的赛车拥有较为强劲的性能,但轮胎的耐用性对车手的正常发挥产生了负面影响。

显而易见的是,梅赛德斯从那段经历中收获颇丰,并受益至今。

新的限制

对F1而言,赛会对比赛限制的增加直接意味着各支车队需要找到更富创造性的解决方案。无论是2015赛季的蒙扎大奖赛还是2013赛季在斯帕和银石赛道举行的分站赛,都可以说明这一点。

各位车手对倍耐力轮胎的品质提出了质疑,但随之而来的则是赛会更为严格的审查。而这种局面在之前的比赛中曾一次次上演。

Sebastian Vettel, Ferrari SF15-T sends sparks flying
塞巴斯蒂安·维特尔驾驶法拉利SF-15T与赛道擦出火花

图片: XPB Images

对于这样的局面,倍耐力将其原因归咎于各个车队设定的赛车胎压过低,加之赛车通过Eau Rouge弯时承受较高的纵向和横向载荷,便出现了上图中的驻波现象。

驻波的现象是指当轮胎发生形变的程度超过正常情况时,轮胎会有恢复原有形状和状态的趋势,其结果是轮胎内部温度和气压会大幅升高,进而对轮胎的耐用性产生非常大的影响。

Sebastian Vettel, Ferrari with his punctured Pirelli tyre
塞巴斯蒂安·维特尔爆胎

图片: XPB Images

基于上述事实,以及对赛道的限制未给予足够关注,轮胎故障曾多次出现。其中包括尼科·罗斯伯格以及上图中展示的塞巴斯蒂安·维特尔所遇到的故障。

为了避免斯帕赛道事故的重演,国际汽联和倍耐力从蒙扎站开始对赛车的初始胎压进行检查。

面对新规则的出台,梅赛德斯成为所有车队中最先采取策略的一支,尽管有观点认为该策略影响了车队在新加坡大奖赛的发挥。

Mercedes brake heater
梅赛德斯刹车系统加热器

图片: Giorgio Piola

在F1日本大奖赛之前,梅赛德斯找到了新的方案,即在后轮使用反光材料,方案详见上图。

车队将反光材料罩在后轮制动鼓上并连接导气管用以加热制动鼓、制动盘和其他部件。

在车轮安装到赛车上时,热量会传导至轮毂并对轮胎进行加热,从而提高轮胎的温度和气压。

Mercedes brake heater, carbon casing
梅赛德斯碳纤维外壳制动加热器

图片: Giorgio Piola

2015赛季末和2016赛季初,梅赛德斯对其初始设计进行了调整,即将制动加热器外壳的材质更换成碳纤维,以控制制动鼓内部的热量,并将这部分热量保留,直至车轮安装完毕。

当意识到多支车队正采取这种方法时,倍耐力对初始胎压值进行了提高,但这种举措遭到了来自车手方面的强烈批评。提高后的初始胎压对车手在赛道上的表现产生不小影响。

倍耐力由于预计各车队会找到进一步降低胎压的方法,因此出于安全因素的考虑,对规定胎压值进行逐步的提高,而这种做法对于未能采取轮胎管理措施的车队是个不小的打击。

当然,如果倍耐力认为各个车队不会试图降低胎压,这家意大利轮胎供应商或许会下调胎压规定值。

上有政策下有对策

Tyre warmer
轮胎加热器

图片: Giorgio Piola

F1似乎永远位于赛车技术的前沿,但从以往的经验来看,各车队的做法只不过是在之前技术的基础上进行改造,以适应现有的规则框架。

作为这一观点的论据,十年前就曾有大量车队使用过轮胎加热技术。这一技术曾由丰田车队在2005赛季的蒙特利尔站开场的几圈中首次搬上F1的舞台。

当时的争夺起因于米其林和普利司通之间的较量,因此即便是有违反规则的嫌疑也在所不辞。

丰田的做法填补了当时常规方案的空白,利用上图所示的方法将热量传导至轮毂。但这种方法和后续其他类似的做法遭到了国际汽联的明令禁止。

奥地利大奖赛之后的变化?

车队抵达奥地利之后,新上任的技术总监(TD/034-16)对胎压的测试时间进行了修改。这样一来,车队得以修改胎压方面的策略。

尽管如此,曾使用通过安装加热器的方式对轮胎进行加热的车队将有可能弃用这种方法,否则赛车胎压将低于倍耐力指定的标准胎压下限。

Mercedes AMG F1 W07 Hybrid strengthened rear suspension
梅赛德斯W07加固版后悬挂系统

图片: XPB Images

但实际情况并非如此,制动鼓加热器依旧出现在梅赛德斯的赛车上。并且在英国大奖赛,加热器仍然在车队中出现。

因此,梅赛德斯本来的目的或许并不涉及胎压,而是有可能为了保证赛车不会在比赛的开始阶段受到暖胎问题的影响。

这样的做法也有可能是与现有版本制动鼓的设计有关,车队通过安装加热器使赛车在比赛的开赛阶段能够更好地进入状态。

尽管有一些车队从中受益,但积分榜总体的格局依旧保持原样。在技术上保持领先的车队依然占据前排位置。

然而,我们确实看到了一些车队在没有对轮胎管理进行过多改动的情况下依旧取得了不错的进步。

以迈凯伦作为例子,车队竞争力的提升究竟是得益于近来测试的改变,还是仅仅由于引擎和底盘的优化?

但是梅赛德斯在近两场比赛中统治级的表现,击破了其他车队企图利用类似细节的改动以撼动其霸主地位的希望。

故事还在继续

倍耐力在轮胎方面的动作仍在继续,这家来自意大利的厂商正在与国际汽联合作,试图在轮胎温度控制方面也能有所作为。

按照现有的方案,各支车队可将前三个小时的热量周期设置在80°C,在一小时之后的“加速期”后达到110°C。而倍耐力则希望将轮胎温度保持在更小的温度范围,即90-95°C区间。

其目的在于保证各个车队在轮胎温度上能够站在同一起跑线。

这样势必会增加轮胎供应商降低胎压下限值的可能性。

但是,各车队操控胎压的做法会就此停止吗?显然不会。

车队在提高赛车性能方面的努力不会停止,并且会试图找到规则上的可趁之机,只不过找到漏洞的机率将越来越小。

翻译/武明扬

和我们一起创造辉煌

写评论
显示评论
关于这篇文章
系列 F1
文章类型 分析
Topic Giorgio Piola的F1技术分析