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目前汽车刹车的最大加速度:F1刹车系统为何如此厉害

目前汽车刹车的最大加速度:F1刹车系统为何如此厉害其次相比民用刹车片,F1方程式所使用的单个刹车片质量仅仅为200克,但是它和刹车盘间的摩擦系数却在0.7以上,这几乎是跑车刹车片摩擦系数的两倍,而且作为和刹车盘密切相关的部件,它同样能耐上千度的高温。有了它,赛车的制动力便可以在每一场的比赛里,保持非常稳定的水平。可是想要把上千度的高温冷却下来,刹车盘的上千个通风口是完全做不到的,所以工程师便在四个轮胎上又安装了非动力的冷风装置,这样刹车盘和刹车片的温度就能够降低到400摄氏度左右,所以即便一辆赛车在一场比赛中制动几百次,它也可以在不受温度影响的情况下稳定的行驶。在2020年的英国大奖赛中,维斯塔潘在暖胎圈结束之后,轮胎由于不停刹车,外观上看起来直接变成了风火轮。为何只是简简单单的五部分却能发挥出巨大效用呢?这要从F1赛车的盘式刹车系统来说,它主要包括了刹车踏板、液压回路、刹车盘、卡钳和刹车片五部分。首先我们要说的就是刹车盘了,普通轿车所使

赛车的刹车系统有多重要?2014年在F1加拿大站正式比赛中,英国专业车手汉密尔顿因为刹车系统出现故障,最终做出了退赛的选择。事后他告诉记者,赛车的刹车系统在任何情况下都是比赛获胜的关键。那赛车的刹车系统究竟是什么样子的?它的厉害之处又在哪里呢?

目前汽车刹车的最大加速度:F1刹车系统为何如此厉害(1)

作为在全球十多个城市封闭线路上进行的赛事,F1方程式大赛规定跑完超过305公里,并且用时最短的车手即为冠军。在这些赛道里面,比利时“斯帕”赛车场的赛道周长约为7公里,也就是说,一辆赛车在这条跑道上至少要重复40圈,刹车上千次。

每当赛车手想要刹车时,他需要对制动踏板施加将近200KG的力,这个大小是我们平时施加在民用车上的5倍,这时候因为刹车卡钳和刹车盘的摩擦不够充分,产生的温度不能达到刹车盘工作时所需的温度,所以刹车系统不会立刻产生刹车加速度。不过很快,每过百分之一秒,刹车盘的温度就会上升100摄氏度,等升高到了400摄氏度的工作温度时,强劲的刹车效果才开始显现。

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随着刹车盘的温度达到了1000摄氏度,整个刹车系统可以赋予赛车5G-6G的制动加速度。而航天飞机起飞时的最大加速度也不过在3个G左右,在这样巨大的制动力作用下,仅需4秒,速度为360km/h的赛车就可以停止下来。

在2020年的英国大奖赛中,维斯塔潘在暖胎圈结束之后,轮胎由于不停刹车,外观上看起来直接变成了风火轮。为何只是简简单单的五部分却能发挥出巨大效用呢?

目前汽车刹车的最大加速度:F1刹车系统为何如此厉害(3)

这要从F1赛车的盘式刹车系统来说,它主要包括了刹车踏板、液压回路、刹车盘、卡钳和刹车片五部分。首先我们要说的就是刹车盘了,普通轿车所使用的刹车盘只需要24h就可以完成生产,但是制作一个F1方程式赛车所使用刹车盘却需要5-6个月,不只是时间上的巨大差异。

如今我们在制造F1赛车上的刹车盘时会使用,一种碳素晶格和碳纤维合成的特殊材料,这种刹车碟也被称为碳碳刹车碟,碳的密度为每立方厘米1.7克,熔点在3000摄氏度以上,用它制造出来的产品重量可以只有1.2千克,并且可以承受1000摄氏度以上的高温,这要比钢或者灰铸铁制造出的产品,质量更轻而且更耐高温耐摩擦,可以说是制造高级别赛车的首选材料。而为了更好地给刹车盘散热降温,2017年设计师们也将刹车盘侧面的排气孔,由2005年的100个增加到了1400个。

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可是想要把上千度的高温冷却下来,刹车盘的上千个通风口是完全做不到的,所以工程师便在四个轮胎上又安装了非动力的冷风装置,这样刹车盘和刹车片的温度就能够降低到400摄氏度左右,所以即便一辆赛车在一场比赛中制动几百次,它也可以在不受温度影响的情况下稳定的行驶。

其次相比民用刹车片,F1方程式所使用的单个刹车片质量仅仅为200克,但是它和刹车盘间的摩擦系数却在0.7以上,这几乎是跑车刹车片摩擦系数的两倍,而且作为和刹车盘密切相关的部件,它同样能耐上千度的高温。有了它,赛车的制动力便可以在每一场的比赛里,保持非常稳定的水平。

目前汽车刹车的最大加速度:F1刹车系统为何如此厉害(5)

而连接刹车盘和刹车片的刹车卡钳虽然不大,但是在制作材料上仍然选用了更加高规格的锂铝合金,为了达到一体锻造的效果,每生产一个卡钳需要进行至少40小时的机器加工,最后才能得到一个具有六个不同大小活塞的卡钳。当卡钳逐渐夹住刹车盘时,刹车片便可以通过与刹车盘摩擦的方式,给它提供高达5吨的压力,而最后的两项和民用刹车系统并无二致,就不再多说了。

回到赛车本身,硬件设施再厉害,终究还是需要技术精湛的赛车手来操作,在一场时长大概100分钟的比赛里,他们要面对的不仅是高温还有巨大的身体承重力,这无一不在考验车手的意志和体能,或许这才是F1赛车吸引人的真正秘密吧。

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