超全二代Gen2赛车解析

图片
从北京2014年的第一届FE电动方程式开始到现在,FE电动方程式仅经过了短短六年的时间,但是它已经快速的从第一代赛车演进到了第二代赛车。今天,我们请到资深赛车媒体人何辛老师带大家一起全方位解析FE电动方程式二代赛车,以下就是赛车解析实录。
图片
图片
今天在我身后的这一辆就是电动方程式全北京全中国唯一的一辆第二代赛车,那么从F3、F2到F1这种方程式比赛,除了动力单元之外,更重要的一个元素就是空气动力学。我们知道,F1的比赛中空气动力学可以给车队带来巨大的好处。比如说直道上你需要下压力小,因为这样你的速度才快,但是在弯角当中,你需要下压力大而且稳定,这样你的过弯的速度才会快。所以下压力在所有方程式赛车中是一个非常非常重要的因素。
那么电动方程式同样对下压力的要求也是比较高的,不过它跟F1不太一样,F1的下压力可以通过车队的不同设计,叶片的不同布的局能够产生足够多的下压力。但是电动方程式不同,因为他跟印迪一样都是标准件,所有的车队用的整个的车架是完全一样的,那么因此,它如何产生下压力,它的下压力布局是怎样的,这个就需要我们今天仔细跟大家一起聊一聊了。
比如说我们知道,F1的赛车在下压力的前端将会产生百分之二十到百分之三十的下压力,但是电动方程式它的下压力前端有没有那么大呢?再比如说,F1当中的空气动力学当中其中一个非常重要的部件就是扩散器,它们的设计、尺寸都受到了严格的要求跟限制,因为毕竟做的太大的话下压力会产生过大,这样的话在行驶过程中也会造成一定的危险,但是电动方程式它的扩散器又有什么样的不同呢?今天我们就可以遵照这一辆全尺寸赛车跟大家一起来详细了解一下,所以我们今天从车头到车尾一起慢慢跟你聊。
二代赛车前轮整流罩
方程式比赛当中呢,F1我们知道前轮是外露的。但是电动方程式实际上在这一方面来说是非常不一样的。我现在前面的这个是第一代赛车,电动方程式前轮前面的整流罩,你可以看到它的整流罩跟第二代赛车的整流罩是完全不同的,这整流罩实际上做出来的流线型呢,它的表面是有一定的宽度的,虽然下面也有一些尖,但是实际上上方是平的。
另外一方面呢,它的整个整流罩到这就结束了。第二代赛车最大的一个不同呢就是整个它的上方是全包围的,所谓全包围造成的一个效果,第一气流跟第一代一样,不会撞击到前轮,就是从正向过来的气流。第二,就是轮胎在高速运转当中所产生的所有乱流的都会被上头的整流罩所阻碍,从而气流会通过后方被整理出去,这样在整个轮胎的上方将不会产生任何的乱流,从而不会对车体的后面造成任何的气动影响。
另外一点呢,我们再来看看它的前方,整个的前方你可以看到它跟第一代不同的地方是做成非常非常尖的一个尖锐型,这个给人的感觉就像一个箭头一样,那么因此在第一个前端接触到正向气流的时候可以把气流破开,从而呢最大的能够降低车体所造成的一些空气阻力。另外一方面你可以看到这边做的将会非常平整有一定的弧度,因此呢气流撞击到这个位置之后将会慢慢的沿着整个车体的外侧向后走,所以它的设计当中不会产生太多的下压力,但是它最重要的一点呢,用这个全包围的方式把轮胎所造成的的气动影响降到最低。
二代赛车车头结构解析
不管什么样的赛车,接触空气的第一点就是车头的部分,电动方程式跟世界一级方程式在车头的设计理念上实际上是一样的,它的结构也相同,就是分成车头下方的位置,跟主翼板上跟下的位置,三部分的结构,但是它在整个设计的思维方面跟序法方面是完全不同的,F1要求车头尽量的高尽量的细,主要的目的是什么呢,接触到空气之后尽量小的影响到空气的流动,同时最大限度的让空气的流量可以增加往后走。
但是电动方程式不一样,首先第一个,它的车头同样做的非常的尖,但是它要比F1的车头做的更加的扁平,这个表面积实际上比F1的车头要大。第二点呢,车头下方跟主翼板的高度相对来说是比较小一点的,所以呢它的这一部分空气的流通是有限的,还有一个不同的地方是它下方的主翼板是有一个阶梯型的凹槽,这样的设计跟F1的设计也不太一样。为什么要做成这样,那是FIA所要求的,希望这块尽量不会产生太多的下压力,同时又可以让气流更顺畅的通过。
另外呢,它做成比较短的一个位置同时相对来说侧面看它会比较长的两根支柱能实际上起到了一个强度的一个作用,表面上方来看,整个是一个非常扁平的流线型布局,因此在这个位置当中会产生一定的下压力,但是这部分的下压力并不多,整个电动方程式的下压力主要是来源于侧面的这两块,副翼当中的这边紧贴着前轮,这个地方是前翼端当中产生下压力最主要的一个位置,那么你可以看到它的整个的角度是上梁型的,因此相信压力在这边变得最大,同时边上还充分的设计了gurney flip 可以让气流能够得到更好的一个整理。
由于它的前轮是前包的,所以不需要考虑再这一部分产生像F1当中的Y250这个区域当中的强劲气流引导到前轮的后面去把乱流扫出。因此这一部分尽量的做成扁平,因为它的目的只是需要让气流直接通过悬挂而进入到整个的散热吊舱来给整个的电器的部分充分的散热,所以这一部分的气流它的目的不是像外走而是像后走,整个是电动方程式前翼设计跟F1前翼设计最大的不同。
二代赛车轮胎解析
所有的赛车,你要想高速行驶,其中最重要的一个部分就是轮胎。为什么这么讲呢,因为轮胎是赛车跟地面接触的唯一的部位,那么四颗轮胎的总的接地面积有多大呢,A4纸这么大。所以你可以看到短短的A4纸这么大的一小片当中要产生足够多的摩擦力可以让它来高速的行驶,产生足够多的摩擦力可以让它有个稳定的行驶,所以轮胎在所有的赛事当中都是非常非常重要的一个部件。
这就是第二代所使用的轮胎。你可以看到它在外径方面跟现在F1的轮胎是完全一样的,那么它最大的不同是轮毂,现在是18寸的轮毂,目前F1所使用的是13寸的轮毂,但是很快也就会改成18寸的轮毂,由于外径是一样的,外面的周长跟尺寸是一样的,所以F1的轮胎跟电动方程式轮胎最大的不同轮胎的壁厚是不一样的。
轮胎的壁电动方程式变得更薄,那么更薄的轮胎壁会造成什么样的影响呢,第一,就是它这边的柔韧度跟硬度要比F1要来的硬,第二,轮胎内部的空间会变得更小,言下之意,里面的空气也好了,轮胎的内充性也好了,都要来的比F1要更少一些,这样在高速行驶的过程当中,它们的热量的升温会更快但是它的热熔度也就是它的温度的变化区间会来的更小,所以这种轮胎其实跑起来会升温更快,而且它的温度变化会更大相比较F1。
另外一点呢,电动方程式使用的是统一的单一轮胎,什么意思,比如在F1的比赛里面我们知道它会根据赛道的不同给你提供不同软硬度的轮胎。同时呢,它面对下雨的一个天气的时候它会有一个雨胎和一个半雨胎。但是电动方程式没有,电动方程式使用的轮胎晴天跟雨天都是同样的轮胎,而且它的软硬度是一样的,那么这就造成它要面对的是不同的路况,因此它的轮胎的温度,就是我们所俗称的轮胎的温度的的工作温度区间必须要来的更大。
一方面需要在相对比较低温比较滑的情况下能够充分抓住地面,这个时候轮胎的工作温度比较低一些。同时它要面对干地的情况,气温比较高的情况下的一个工作情况,这样的话它的轮胎温度来的更高一点,为了应付这种更宽的工作温度区间,所以它的轮胎的表面做的比F1的轮胎做的硬很多很多,这也是为什么所有的车手在驾驶的时候,轮胎的温控对他们来说是一个巨大的挑战。
另外一个不同的地方呢,就是我们可以看到它的轮胎的整个由于是需要有排水的需求,所以它的轮胎是带有花纹的,你可以看到这种轮胎的花纹它有一个最大的特点中间三条直纹,那么边上就是轮胎的内侧的左侧的花纹跟右侧的花纹的比例,你可以看到它的宽度是不一样的,这种轮胎叫做不平衡胎。所谓不平衡胎呢,就是左右两边是不对称的。那当然,每一部分的要求跟功能是不太一样的。直纹跟内侧实际上是更强调排水性能,而外侧是更强调的是它转弯时候的抓地性能,因此轮胎的花纹在设计的时候是不太一样的。
但是你可以看到它跟F1中的半雨胎和全雨胎不太一样的地方就是它没有方块型的胎纹设计和胎槽设计,这样的话也就是说它面对也就是非常大的雨的时候这种轮胎是抓不住地的。因此呢,电动方程式实际上在比赛的时候如果下雨非常大的情况之下,它们会配备有特种的全雨胎,那种全雨胎跟这种轮胎又有所不同。
二代赛车尾翼解析
我们知道呢,方程式赛车一般的设计上的一个大原则就是在车体的尾部就是尾翼的部分,可以产生整车的百分之三十到百分之三十五的下压力,但是电动方程式是不一样的,我们知道F1的尾翼当中你可以看到面对高下压力赛道或者低下压力赛道,它的翼片的尺寸跟角度都是不同的。
但是电动方程式它是一个无尾翼设计,非常特别。这边是整个电动方程式第二代赛车车尾唯一能够产生一定下压力的地方。其实就在这儿,如果你要仔细的观察会发现,它的这块翼片跟轮胎几乎是同宽的,而且这里设计有非常清晰的一刀,把两部分的气流分开了,为什么这么做,因为下面是一个倾斜的梁柱。因此它主要的下压力是来自于这一部分,同时呢,整个的后边的部分是有上梁的,这样呢将会让整个的下压力更倾向于在轮胎的后部,从而进一步的增强稳定性。
另外,它的无尾翼设计当中这两条梁柱,如果从上方看的话实际上非常非常的宽阔,只能说是整合气流的一个作用,但是能够产生多少的下压力,我不认为它会产生足够多的很有效的下压力,那这样就存在一个问题,方程式赛车如果你没有足够多的下压力的话,将会造成过弯当中巨大的后轮的不稳定或者后端的不稳定。那么电动方程式是如何补强这一部分损失的下压力呢?我告诉你秘密在下面。
所有的扩散器在方程式赛车当中都非常非常的重要,因为这一部分呢将会是产生整个方程式赛车高达百分之四十五的下压力,那么在一级方程式当中,扩散器的尺寸跟长度以及设计的弧度与角度都有严格的要求。为什么?因为如果这边产生的下压力太大的话,一旦车辆触底,这边的下压力会瞬间消失,从而会造成很大的一个驾驶危险性。因为你想想突然之间百分之四十五的下压力都已经没有了,那么车辆恐怕就要飞出去了。
但是电动方程式呢,由于它上面是没有尾翼的,无尾翼设计,所以它几乎绝大部分的下压力都来自于扩散器。由于它的轮胎很硬,相对来说,它的车辆的离地高度会比较硬,更重要的一点呢,就是因为它的赛车总体的直线速度并没有那么大,因为它是在公路上行驶的,因此,客观上来说,它的触底的概率和可能性并不是那么大,另外由于它的车速并没有像F1那么快,因此就算是短暂的碰触地面,也不会造成太大的影响。因此,客观上来说,它在设计的时候扩散器做的非常大,我从来没有见过任何的其他的一种方程式赛车有这么大尺寸的扩散器,结构方面呢,原理是一样的,但是你可以看到,这种栅栏槽所框出的每一个空间它的尺寸都非常非常大。
而另外一方面,这一部分的设计也参考了现在方程式赛车中的双层结构,上面会造成一定气流的通过,下方同样的是从车底过来的气流,所以这也有点双层扩散器的小意思。另外,如果你仔细看的话会发现它这边做了一点同样是gurney flip的感觉,这样会进一步的让上方的气流变得速度更快,下方的气流如果慢的话,上方的气流会起到一个抽气的作用,从而让它能够起到提高扩散器的效率。
另外一点,你会发现,它在尺寸方面扩散器非常非常的长,因此,这种扩散器的效率会极高,那么这样做还有另外的一个好处,我么知道F1或者其他的一些方程式赛车因为尾翼的关系所以会造成上方的一些乱流,从而让后方跟车的车辆会处于一个非常非常不稳定的状况,因此,如果你把主要的下压力都放到了扩散器的位置,那么后面的跟车将会变得非常方便,因此有利于车辆之间的贴身竞战。
电动方程式采取的这样一种思维和做法现在也要慢慢的过渡到一级方程式了,那么接下来,下一代的一级方程式比赛当中所要采取的一些新规则也侧重于把下压力放到下部,放到扩散器的位置,其目的就是希望能够进一步带来车辆之间贴身的竞战,让比赛变得更加精彩。
图片