F1赛车轮胎刹车片底板车罩等等的制作材料及相关的原理越详

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F1赛车轮胎刹车片底板车罩等等的制作材料及相关的原理越详

剖析F1赛车轮圈从设计原理上讲，安装在汽车上的四只车轮支撑着整个车身的重量，是保证安全行驶将车辆的运动性能传达到地面的重要零部件。除了轮胎以外，使用铝合金材料或者镁合金材料制造的轻质量轮圈就是车轮最重要的组成部分。在所有的轮圈产品当中赛车轮圈估计算得上是顶级产品了，尤其是f1方程式赛车的轮圈，更是高端中的高端。下面，我们就来仔细看看f1的轮圈，看看它究竟有什么奥妙。

f1赛车轮圈的特点

一个f1方程式赛车的轮圈可以说是一件艺术品，我一直希望家里茶几的底座就是一个这样的轮圈。不过，轮圈这种东西的作用似乎是路人皆知。这样一来，即便我再怎么了解f1赛车的轮圈，也很难在其他人第一次接触它的时候，就清楚地告诉他们这个轮圈和一辆法拉利跑车上的轮圈有什么不同。

想说明白它们之间的差异，需要花费我一番口舌才行。你看它们都是圆形，但是请记住，相似之处仅此而已！

关于f1赛车轮圈，你首先要明白的是，它有固定尺寸需求。和多规格民用轮圈不同的是，所有f1赛车轮圈的直径必须为13英寸，这一点是绝对不允许违背的。

一个跑车轮圈的重量对于驾驶者来说并没有太大关系，而一个f1赛车轮圈所能省下的每1g重量都是至关重要的。刹车片生产的赛车用刹车片，高性能金属刹车片系列主要用于飞机、赛车、高速列车罩F1的赛车在比赛时的空气动力学直接影响到成绩，而且，就安全考虑，FIA规定为了保护车手安全，使车手能尽快便捷地离开出事危险的赛车，要求所有参赛车队设计的赛车必须是半敞开式.

由于安全和速度这两方面的考虑，导致没有加装座舱罩。方向盘是F1车坛中最为复杂的一个，是法拉利车队专门订做，价值40000美元。

1、六位数显示屏。上方的数字是每圈时间和计时点时间。其它4个数字显示引擎转速、水温、油压和油温。“S”按钮（见4）可以查阅其它数据。

2、档位显示器。可以闪动的红色LED表示转速已经达到最大的发动机转速16500r/min

3、N（空档键）。变速箱可以直接换到空档。

4、S（换屏键）。可以查阅数据（见1）

5、换档开关。按右侧为加档，左侧为减档。

6、BBC0（刹车平衡控制0键）。可以加大进弯道时外侧轮的刹车力度，使得在弯道刹车时不造成内侧轮胎锁死。

7、MIX（混合控制键）。蓝色或可以改变字气和燃料的混合比例。加大混合比可以增大马力，但同时也会增大活塞的磨损。此外，控制方法也非常困难。

8、变速杆。在方向盘的左右侧下方各有一个变速把手。

9、DIFF（差速器）。白色可转动的开关可调控主动式电子液压等速器。

10、REC（恢复健）。在变速箱或刹车失灵时，车队可以通过维修站电台让车手改变设置。另外REC还有两个附属开关，但图中看不到。

11、PWTR（动力风门反应开关）。是在加速中起作用，可以用来协调加油时对引擎的反应。PWTR里也可以作为合法的起步控制辅助装置，时以减少动力轮打滑，特别是在油门未完全打开和低档位时使用。引擎在高速运转时不使用这个装置。

12、BBC1（刹车平衡控制l键）。控制前后轮的刹车力度，特别是在排位赛中赛车的油箱几乎是空的，舒马赫要将55%的动力用于前轮刹车，45%用于后轮。

13、这个白色的按钮的作用非常神秘，可能是主动式刹车平衡的主开关。

14、电台。用于与车队联络。

15、电了表。在排位赛中非常有用。

16、L（限速器）可以保持在维修区的速度（练习赛时80公里，比赛时120公里）。按钮启动以后，由电子控制发动机的转速。

17、赛道围。用于与车队联络时通告自已的位置.

什么叫碳素呀？是黑的吗？怎么有那么多颜色？而且什么都能造

碳素纤维（carbon fiber）是十几年前给赛车运动带来革命性发展的材料。在现在的一

级方程式赛车上如果没有这种材料，一级方程式就难以生产出来。在80年代的初期，碳

素纤维进入一级方程式赛车后就完全取代了原来的铝合金车身。

这种材料的最大优点就是轻和坚硬。用它制造的一级方程式赛车的车身比铝合金、钢制

造的车身要坚固许多。所以，也就可以在同等的重量下制造出更加坚固的赛车车身。对

于要求轻、坚固的赛车来说，这种材料是最适合的材料。

碳素纤维的另一大好处在于它的加工的自由性。在生产一级方程式赛车的时候，我们可

以象裁缝一样将碳素纤维剪切成一块一块的，然后加上树脂层进行强化。所以，对赛车

的各个部位我们都可以进行自由调节。比如说，在赛车车身的悬挂系统接合部，我们可

以事先在碳素纤维中预埋入金属强化体进行强化。

当然，它也有它的缺点。这种高强度的材料如果一旦承受的力度超过了它所能承受力度

时，它不会象其他材料那样能够弯曲，变形，而是会粉碎。而且，成本很高。在赛车车

身成型加工的时候，很难以用机械完成它的成型加工，必须用手工进行拼贴。

还有就是它的韧性，在加工中我们可以对它的韧性进行调整。在最近的民用工业中，碳

素纤维制造的钓鱼杆就是很好的例子。这也是利用了碳素纤维的韧性、强度制造的产品

。

总之，碳素纤维是一种具有很大可变化性的材料。对于赛车设计师来说，可以将它制造

成几乎任何形状。这也许就是它的最大优点。

说了一些碳素纤维的特性后，让我们来看看赛车车身的制造工艺吧。上面说过可以象裁

缝一样将碳素纤维剪切成一块一块，对于裁缝来说做一件衣服需要由衣服的剪裁图。一

级方程式赛车也需要这样的剪裁图。以前的设计师手工绘制赛车图纸，现在我们可以利

用计算机来完成这种工作。使用的系统是CAD/CAM。通过CAD进行设计，然后用CAM加工出

赛车的模型。这里是一部赛车的模型。在这个模型上，我们手工把切好的碳素纤维粘贴

上去。这时候生产出来的碳素原型并不是最终的成品，也只不过是一个模子。随后，我

们将含有树脂成分的碳素纤维（厚度仅有2毫米）进行切割，剪裁，再粘贴在这个模子里

。使用的工艺不过是手工工艺，工具也是随处可见的美工刀。关键在于根据赛车最后成

型的要求考虑纤维的方向和纤维层的厚度。

我们说过是含有树脂的碳素纤维。这种树脂是“环氧树脂（Epoxy）”。我们其实都见过

这种树脂，就是“强力胶水”。含有这种树脂的碳素纤维的特点就是在常温下能够保持

柔软。

最后，将这个贴有我们粘贴好的碳素纤维的模子使用高温加固。塑料材料在高温中会融

化，而环氧树脂则正好相反。越热越硬越坚固。

一般最后的加固工艺标准是在模子上加上真空罩，在3-5个大气压、130度-150度下加固

2-4小时后成型。

经过了这些工艺手续后终于完成了一个赛车的车身。但是，因为赛车的造型设计的进步

速度使得一级方程式赛车的车队每天每天都要做这样的裁缝工作。