【F1周二技术专栏】排气系统设计是否导致了勒克莱尔和维斯塔潘打转

2022-08-02 23:46 9810 次阅读


2022新规下,将排气管和泄压阀排出的空气引导至尾翼下方重新成为了设计潮流,而这是否是导致了勒克莱尔在法国以及维斯塔潘在匈牙利相继打滑呢?F1技术专家马克•休斯展开了调查。

F1赛车的空气动力学里,一个常被忽视的区域就是扩散器和梁翼之间,也就是排气管和泄压阀的位置。

几年前,当梁翼被禁止的时候,车队们将排气管排出的尾气引导至尾翼下方,并以此找回了很多下压力。这个思路还能将这部分区域附近的空气也引导向同样的方向。

流经翼片下方的气流越多,翼片上下的压力差就越大,因此下压力也就越大。

FIA后来插手制定了新的规定,排气管的长度被加长至超过了尾翼的位置,同时限制了排气管弯曲的角度,以此来降低上述效应。

在现行的规则中,这部分限制依然存在,但是由于今年梁翼的回归,在规则的限定下,车队依然可以再次利用尾气来增强空气动力学性能。

下图是红牛的排气管、梁翼、泄压阀以及扩散器的布局。排气管上扬至了规则限定的最大角度,尽管排气管尾端的高度几乎已经与下层的梁翼齐平,但是它依然可以非常有效地将气流向上扬起,引导至主尾翼的下方。

红牛在法国站采用的梁翼要更小,车体也更窄一些,梁翼的上层翼片现在位于排气管下方(以前在上面)。上方的红色箭头标明了从排气管排出的热空气;蓝色箭头标明了高能冷空气排出的位置,也就是来自梁翼下方的空气。泄压阀排气口则是紧贴在扩散器上方(下方红色箭头)。

所以当车手抬起油门时,泄压阀就会喷射出空气。当车手重新踩下油门时,泄压阀不再工作,就会出现一个较小的下压力变化。上图是红牛在匈牙利采用的高下压力版本梁翼。上层翼片角度大幅增加,可以自主产生大量下压力。图中也能看到泄压阀排气孔,较小的直径可以排出高速气流,并对扩散器上方的气流进行引导。

一个有趣的细节是泄压阀排出的空气紧贴着扩散器的上方,在泄压阀工作时就可以增强扩散器的性能。但是因为泄压阀的作用是排出涡轮中多余的空气,因此它通常只在车手松开油门时才工作。

红牛最近重新设计了他们的梁翼,梁翼的上层翼片现在位于排气管的下方,而不是此前的上方。这应当可以提升整个翼片/排气系统的空气动力学性能。

法国站,勒克莱尔在11号弯打滑冲出去时,他应当正在重新踩下油门。在匈牙利维斯塔潘打转时,他在13号弯出弯时也重重地踩下了油门。

所以是不是因为泄压阀带来的空力提升太明显,以至于车手踩下油门,并且轮胎抓地正处于极限状态时,下压力水平出现了明显的下降?

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