的最高工作温度可达到1200度,能让车停在发车格上产生肉眼可见的火焰,例如今年的英国大奖赛, · 踩下制动踏板,车手需要施加的制动力高达近200KG,民用车踩死施加的力大概在40KG,一个车手在一场比赛中总共要对制动系统施加超过50吨的重量,大概是10头成年亚洲象的重量。 · 百公里制动距离大概在15米左右,超跑例如布加迪威龙的百公里制动距离都只能做到30米左右。 举个例子,在匈牙利站的布达佩斯赛道的18号弯,入弯速度能达到330公里每小时,通过施加超过200公斤的刹车力度,在2.78秒内将赛车速度降到92公里每小时,此时车手需要承受5.9G的加速度,此时本来你的脑袋和头盔只有10kg,此时瞬间变成了50公斤,此时头哥应该压力挺大的。 仅仅踩出这么大的力量还不是关键的,还要在踩出这么大力量的同时,精确控制好刹车踏板的开度,这才是最真正的考验 一套由制动踏板、制动主缸、液压管路、制动片、制动盘、MGU-K、制动泵几个核心部件组成的系统,整体上分为前轮制动系统和后轮制动系统,分别都有一个制动主缸。 两者在结构上还是有所区别,前轮相对简单,后轮制动系统由于有MGU-K的加入,变得相对复杂了。 简单理解就是由车手施加在制动踏板上的力,推动制动主缸里的活塞,通过制动管路中的制动液,将力传递到刹车卡钳中的活塞,活塞推动制动蹄片夹紧制动盘,通过摩擦使车辆减速,从远离上看是极其原始简单的一套制动系统。 由于有MGU-K动能回收系统的加入,后轮制动系统不能像前轮那么简单了,而是采用了一套更为复杂的设计—BBW(Brake by Wire)线控转向。 当车手踩下制动踏板时,并不会直接通过制动管路中的制动液推动制动活塞来实现制动,而是将由后制动主缸传递来的信号传递给车载ECU,车载ECU通过计算MGU-K中的储存的能量、电池电量、刹车压力、刹车温度等等数据后,通过后制动管路中的一个制动助力泵给后轮施加某一制动力。 由于MGU-K是2014年正式引入的,由于车辆的一部分动能被MGU-K所储存,所以后制动系统的压力也相对前轮会小一些,所以制动盘的尺寸也会小一些,当然制动压力也跟赛车在制动时的载荷前移有关,制动力前后分配是可以自主调节的,包括车手在赛道中驾驶时都可以实时调节,一般前后制动力比例会控制在55:45左右。 碳的密度为每立方厘米1.7克,而钢的密度为每立方厘米7.8克,灰铸铁的密度为每立方厘米7.3克。其热膨胀系数为钢的十五分之一,铸铁的十一分之一。碳的熔点在3000℃以上,而铸铁为1200℃,钢为1800℃。 用碳来制作刹车盘的好处是,重量轻、耐高温、导热性能好、抗热冲击能力强、摩擦系数大,几乎满足高级别赛车的一切需求,一块碳碳刹车盘的重量可以做到1.2kg,我们普通民用车上的一块钢制刹车盘的重量随便破10kg了,最高可承受1000度以上高温,摩擦系数可达到0.7以上。 当然缺点也有,那就是价格贵、低温性能差、寿命短,碳碳刹车盘的工作温度窗口为350-1000度,寿命大概是在800-1200km。 刹车盘直径不能超过278mm,厚度不能超过32mm,打孔数量随着对刹车性能的逐渐提升而呈现逐年增多的趋势。 在每一站,车队会根据不同的赛道类型,选用不同的制动方案。每个赛季,平均而言,每个车队使用10-15套制动卡钳、150-200个制动盘、600个制动片。 制动片的配方也属于各个生产厂商的技术保密范畴,F1赛车上的制动片,重量可以做到民用车的四分之一,能与刹车盘产生大约为0.7-0.9的摩擦系数,且在如此高摩擦系数、高温的工作环境下,保证一场比赛从始至终产生的制动力基本一致。其能承受的工作温度与刹车盘类似,能够承受1000度以上的高温,但是其寿命也相对比较短,一般寿命在500-800公里。 卡钳是由锂铝合金一体锻造而成的,其单个卡钳的重量可以做到1.2kg,相当于普通民用6活塞卡钳的五分之一,活塞数量为3对,6个,大小各不一样,6个也是被写进技术规则内的最多活塞数。 卡钳的耐高温性能相比于刹车盘和刹车片来说就不用那么强,一般在200度范围内,使用寿命一般在10000公里。 当刹车盘和刹车片温度高达1000度时,卡钳上的温度不到200度,他们可是联系紧密的三个部件,这其中就要牵涉到F1刹车的冷却系统。其实准确的说不能叫冷却系统,而应该叫温度管理系统。 通风导管的设计,要根据不同的赛道特性来定制,大开口通风导管,适用于类似于摩纳哥这种对刹车散热性能要求高的赛道,但是大通风导管同时带来了更高的空气阻力,小开口的通风导管,能够获得更小的空气阻力,但散热效率更低一些,比较适用于类似蒙扎这类直道偏多,对刹车性能要求低的赛道。 通风导管是十分重要的,例如在今年的意大利伊莫拉站的比赛中,头哥就因为刹车导管中吸进去了三明治包装纸,导致刹车过热,无奈退赛,头哥头更大了。 同时,制动系统产生的热量,也并非一无是处,而是可以利用刹车产生的热量,来给轮胎升温,在之前的文章里说过,F1的轮胎对工作温度是极其敏感的,大家关注比赛的时候,可能会发现车手在暖胎圈,不仅会来回画龙暖胎,还会采取频繁的制动来暖胎,其原理就是利用刹车温度来给轮胎升温,奔驰还专门为刹车暖胎设计了一个magic button,只不过在今年的巴库站,汉密尔顿忘记了关着个按钮,导致在一号弯直接冲出赛道。这个magic button的作用是将前轮的制动力分配调到80%甚至更高的比例,来获取更多的刹车热量,使前轮尽快进入工作温度,但是由于忘记将制动力平衡恢复,导致一号弯前轮刹不住,直接冲出赛道。 其实并不是,上面说了,这套系统需要一个很高的工作温度,例如350度以上,普通民用车的使用工况基本达不到这个工作温度,其次这套系统特别娇贵,刹车盘不能沾水、不能沾油,除非你跟F1一样,弄个罩子把刹车罩起来,emmm,看起来有点难,当然这一套系统包括附带的服务,要去到30万以上,计量单位是英镑。 |