一级方程式赛车的性能

 一级方程式赛车的英文名字是:“Formula 1”。其Formula被译为方程式,其实真正含义是“规定”,也就是对赛车的基本概念用比赛规则进行规定,按比赛规则制造出的单纯的比赛用车……。目前世界上有以“跑车”为基本概念的比赛用车,方程式赛车的基本概念与它们不同。简而言之,就是轮胎裸露在外(openwheel)的单座席(monopost)比赛用车。在方程式赛车的家族中,一级方程式赛车是该类比赛的最高峰。
  最新的一级方程式赛车的比赛规定(1999年),赛车最大宽度为180cm。前轮的突出悬挂系统(overhang)与前轮中心距离在120cm以内,后轮的突出悬挂系统与后轮中心距离在50cm以内。引擎要求为自然吸气、最大排气量为3000cc的4冲程(stroke)、12气缸以内。该类引擎的最大马力没有正式发表,据估计应在750-800马力之间。这种引擎和碳素合金的底盘(各车队独自开发的原产品)组合后的赛车一年大约将进行约300km的高速比赛。这就是一级方程式赛车比赛,也被称为“F1格兰披治大赛”。为什么叫“格兰披治”,是Grand Prix的音译。法语中Grand Prix的意思为大奖。
  一级方程式赛车的车身为碳素合金,比赛要求赛车在载有车手的情况下,赛车重量为600kg以内。所以,一般的赛车重量为500kg左右。我们不难看出一级方程式赛车的挑战并不是要求赛车拥有最大的动力,而在于让这一台轻量的赛车产生高度运动性能。

一级方程式赛车的发动机构造

 引擎又叫发动机。自从1950年以来,每年都给最优秀的车手授予世界冠军的称号,从1958年开始还给最优秀的车队授予冠军称号。发动机是没有正式的冠军的,但在公众的心目中,很明显是雷诺引擎为威廉斯‧雷诺获得1992年、1993年、1994年和1996年的冠军。这种公众共有的感觉是公证的,因为在当今的一级方程式比赛中,发动机起着和车架同样重要的作用,1987年本田与威廉斯车队成为世界冠军;1988年,本田终止与威廉斯车队的合作,而与迈凯轮车队连手获得世界冠军。

  究竟哪一种发动机最适合一级方程式赛车?是V8、V10,还是V12?最合理的汽缸数是一个长期争论不休的题目。根据同样的规则,福特首选V8,雷诺、梅塞德斯和标致选择V10,而法拉利则选择V12。从1989年开始,当一级方程式恢复使用自然吸气式发动机时,本田的、然后是雷诺的V10取得了7个赛季中的6个冠军称号。现在所有的车队都采用V10引擎。

  V10引擎的基本特征:

  1.是用钛合金螺栓把离合器壳固定在发动机上。2.向发动机的空气喷射系统供气的碳纤维气罐,位于车手头部上方。3.引擎配气系统中,每个汽缸有4个气门。4.发动机的喷油嘴是用整块金属加工出来的。5.凸轮轴现在由齿轮驱动,而1989年RS1雷诺V10的轮轴是用皮带驱动的。6 配气系统已经不用气门弹簧,气门现在是用压缩空气控制的。7.为了尽量不用钢管,汽缸壁内部铸进了油和水的循环通道。

  发动机内部使用什么材料?

  铝是当今一级方程式赛车发动机使用最普遍的材料。在80年代,铸铁已全部被较轻的铝取代。铝还取代了镁,因为镁接触水会腐蚀。只有必须承受强大作用力的运动件才用钢来制造。材料基本分配如下:

  铝:63%(汽缸盖、机油盘、活塞)

  钢:29.5%(凸轮轴、曲轮、定时齿轮)

  镁:1.5%(油泵壳)

  碳素纤维:1%(空气罐、线圈罩)

  钛:5%(连杆、紧固件)

  制造一台发动机需要150名以上的职工,其中28名工程师、20名制图员、35名发动机机械师、8名电子专家、20名机械工和装配工、4名系统工程师、6名台架实验技术员、15人从事采购、生产和检验,另有15人为管理人员。涡轮增压发动机:这些年来,一级方程式发动机变得更紧凑、更轻和更省油。同时,功率增加,涡轮增压在1977~1988年达到了巅峰。当时最先进的发动机,包括宝马、保时捷、雷诺、法拉利和本田的核实功率达到1 200马力以上。这种发动机改变了一级方程式车赛的面貌。1977年没有人相信1.5升的涡轮增压发动机能击败3升的自然吸气式发动机。这也许是一级方程式最好的发动机吧!