看懂冬测:梅赛德斯“0侧箱”是什么原理?违规了吗?

2022-03-14 19:08 8516 次阅读

第二轮冬测结束了,很多有意思的事情值得说一说的。

最令人瞩目的就是梅赛德斯奔驰车队的“0侧箱”设计。

冬测开始前就有报道说,他们车队没有了侧箱。我当时的感觉就是这不可能啊,这就像你让一台用着i9加3080显卡的电脑去用ipad一样的无风道背板传导散热吗?

我的感觉是他们一定找到了规则哪里的漏洞,而不是真的零侧箱革新。

因为内燃机要维持工作温度必须把燃烧的余热带走,燃烧热量只有一半以下能用来给赛车做功给赛车加速。

这个水循环在散热器的热量耗散就需要90kw,加上还有机油的冷却循环,大约30kw,电控系统再来几kw的散热需求,这个一侧的散热总需求就需要130kw以上,这已经赶上一辆小钢炮的总马力输出了。

小钢炮的前嘴巴那么大,你能想像它完全封闭后你的小钢炮还能开吗?

而且我们还有没有说到另外一侧中冷器的散热,这里被压气机压缩后的空气温度非常高,7、80度以上的气体,如果没有散热进入发动机的气体质量很少,和没有涡轮就没有大区别了,发动机只会非常无力,进气是必须要冷却的。

所以从工程逻辑上你也可以自己判断,没有侧箱必然是个谣言。

那么第二轮开始了,我们终于见到了他的真容原来是这样挤在车身上。

确实非常不一样,但依然是有侧箱进气的,只是它是竖直放置了,呈现一个上窄下宽的形状,确实足够有特点。

那么它的散热能保证吗?

其实如果你把它横过来看,散热进气口的面积并没有小很多,还是能保证进气的。

就是这里的气流可能没有顶到上面的干净,也就是平均流速慢些,但这个不产生下压力的部件,慢就慢了,最多影响百分之几的散热效率而已。

我们还有后鲨鱼腮的开槽可以调整散热总量,所以散热应该不用太担心。

散热进气口前也有两个下洗的转向叶片给下方宽出口提供更多气流,这个叶片从侧面看是下洗,从正面看是外洗,涡流正对着侧箱后部下方那个黑色的长方形小门也可能是提供下方进气通路更顺畅的保证(但这个小盒子有可能只是面板型传感器)。

那么梅奔是如何做到这一点的呢,那就是解耦上方的侧碰柱。

上下侧碰柱都是强制的部件,所以一般车队选择侧箱包住上侧碰柱让它成为上表面结构之一,以达到整体设计侧箱气流和减小阻力的作用。

梅奔则选择彻底解耦这个东西,让它变成一个飞碟,承托后视镜和后视镜上五片转向叶片,同时帮助下洗气流。

这让它成为围场最独特的设计。

霍纳说再不限制,梅奔能在那里设计出个宇宙飞船来!

那么梅奔的散热系统是怎么能配合这个设计的,能保证在这样的进气设定下有稳定充足的散热的呢?

我们这就要说到散热器的布局了。

最开始我们能想到都是正布置一个散热器,这样风都是正撞散热器的,这样单位面积散热效率高但是会把车撑的很宽。

于是我们可以选择斜置这个散热器,能做到很大的面积,让气流都顺着引擎舱流向尾部。

但2010年后大家都选择用了趴置的散热器了,他们管这叫肾型。

好处是在面积足够大的同时能让侧箱形成一个下洗的外形,同时散热口下方也可以做下切,再多出一个气流通道了。

这样做的结果就是侧箱前后气流的利用率更高。

所以这样做法之后这样的散热器就可以逐渐整合并嵌入到碳纤维单体壳座舱的设计中,我们可以看到散热器的外侧边缘已经可以和单体壳设计和排气管路边缘一整合在一条包络线上了。

这样的做法就是梅奔,威廉姆斯为什么能把尾部做的那样的苗条。

下方是梅奔和法拉利的对比,你可以看到中后部法拉利简直是太肥大了。

这个散热布局的设置其实并没有在B版赛车做出改变,也就意味着梅奔的侧箱只是进气口形状的变化,内部没有大的改变。

这点你从后侧视角也能看出来,就是横置的进气口变成了垂直在下方放置了而已,中部宽度没有变化,并没有“零侧箱”噱头那样的夸张。

那么这个侧箱对比巴塞罗那的A版到底有没有空气动力学上的好处呢?

我觉得是未知的。

这需要看现在这个设计能否融入整体的气动设计里。

纯看侧箱确实正投面积减小一点点,阻力可能减小了一点点;可乐瓶区域气流可能增加了一点点,但仅仅就一点点;牺牲了一点点的下切处气流。

在总结巴塞罗那测试的时候,The Race的技术顾问Gary Anderson说:W13在弯道的指向准确性和稳定性不太行,甚至无法做到连续几圈重复走一条线。当然这里他说的是整体车情况,不是这一处改动的结果,这里我只想说车辆是个系统工程,这一处改变还有其他诸多调教去配合它,并不是改一处就能变超级赛亚人的。这辆车可能在藏着动力跑,但看起来依然没有超神。

当然大家还有最后一个关心的问题就是,这玩意儿到底符合规定吗?

这里规则是使用参考体积限制的,如果你从前从侧面来做任意截面的话(x-plane,y-plane),只能有两个曲线和这个面相交,而从上面看(z-plane)只能有一个。

如果我们用Y平面也就是侧面去切割其他车的侧箱,那么由于有侧箱的下切,我们能一次切出两个线,上表面一个下表面一个;但不要忘了还有那个飞碟型的上侧碰柱,这样三个就超了。

于是梅奔W13b就直接不让侧箱下表面向内收敛,干脆向外,落到底板;用底板平面去封闭下表面。底板平面不在侧箱规定内。

这就是梅奔发现的漏洞!

我们再从上方截面(z平面)去截,你会发现飞碟刚好高于侧箱最上面,也就是截完飞碟再截实际侧箱,一直是一个曲线相交,也正好不犯规!

这也解释了为什么梅奔侧箱不光要落到底板,还有整体下置的原因。

所以,不论这个侧箱成功与否,对于规则利用的巧思上,这个设计我给满分。

冬测当然不止梅奔这一件有趣的事。

比如里卡多生病来不了不得不诺里斯三天都要工作,但是迈凯伦前刹车散热不够,不得不放弃长距离测试,跑几圈就要回来。

哈斯也是,由于没法回工厂,没法有和第一轮测试很大改变的设计用上,但好在成绩还可以。

周冠宇的阿尔法罗密欧赛车终于在坏了两天车后第三天有了不错的表现,一度让周冠宇刷到了第一的位置上。

让人觉得很帅的阿斯顿马丁的车侧箱后部原来是空的,什么都没有,这样和瘦身的梅奔威廉姆斯比起来就一下显得累赘了,散热需求没有那么大,连上方鲨鱼腮都显得没那么有用了。

法拉利的散热器有导向片,这样能平衡散热器的气流分布,让散热均匀。

威廉姆斯后轮刹车着火了,悬挂都烧断了,导致了当天歇业。

这可能是后轮电回收系统故障导致的,由于有能量回收,后轮的刹车盘并不大,一旦回收能量无法辅助,后轮就会出现过热情况。

至于红牛就表现得很稳定了,海豚跳情况几乎没有,第三天时候用了新的侧箱设计。

但相比梅奔变化太小了,不过是增加了一点下切,让下方气流量增大而已。

不过这似乎也是他们不断缩小散热器截面的结果。总之散热器的设计能非常大的影响侧箱设计,侧箱的设计都是在刚好包裹散热结构基础上再设计的。

从圈速来看红牛还不错,哈斯似乎有着不垫底的性能了,法拉利更是冬测之王,没有出现任何问题,车辆极其稳定,海豚跳也是想控制就控制并且不断试验这个跳和增加下压力之间的平衡。

Alpine似乎解决了稳定性问题,但在奥康刷了一百多圈后还是被五十铃板车拖回了家。

小红牛的车看起来一直转向不足,所有车队都遇到了10号弯在一边转向一边刹车时候前轴抓地力不足导致内侧前轮锁死问题。

锁死对轮胎消耗是巨大的,这个问题将是巴林正赛的关键,增加刹车时候前轮抓地力是解决方法。

所以,看了第二轮冬测,你觉得巴林正赛顺序是如何的呢?

作者:赛车星冰乐

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