【技术专栏】法拉利SF-24有趣的设计细节

2024-03-21 10:00 8355 次阅读

法拉利SF-24赛车上的一个可能算是非常重要的设计细节,在2024赛季的前两场比赛中就被揭示了:后悬架,尤其是两个上臂部分。

从下图中可以看出,这并不是常见的叉骨布置,在这种布置中,前臂和后臂会聚到与轮胎相连的立柱上的单个安装点。

相反,法拉利赛车的前后两臂是两个独立的存在,每个臂都有自己的外侧安装点,从技术上讲,这使其成为一个多连杆悬架的布局,而并非是叉骨。

在这方面,法拉利效仿了红牛前两年的做法。

尽管在当前的红牛RB20赛车中,两臂都隐藏在一个碳纤维护套中,乍一看似乎是在运行叉骨式的设计布局,但实际上不是。

上臂和下臂(或叉骨)将轮胎进行前后定位(使其自由垂直移动)并将负载从轮胎输送至底盘。

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(蓝色箭头表示法拉利上悬架臂在轮毂中是单独安装的)

需要注意的是,如果上臂采用了两个外侧安装点,而不是一个,这种设计会占用包装空间并且会让赛车变得更重。

因此,采用这种设计的车队自然相信,这种设计有克服这些缺点的优势所在。那么,红牛和法拉利(以及与他们共享零件的红牛二队和哈斯)可以从这种多连杆设计中找到哪些优势呢?

我们列举出了如下几种可能性。

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更好的防下沉功能

将外侧安装点分开,将会更容易在后悬架的几何结构中设计出防下沉功能,从而有利于打造赛车空气动力学平台。

防下沉设计有助于在制动和加速过程中使赛车保持水平,通常与防下沉前悬架结合使用。

采用文丘里底板的赛车具有非常显著的空气动力学优势,无论是在底板产生的下压力的一致性方面,还是在前后轴之间的空气动力学平衡方面都是如此。

通常,防下沉后悬架的前上叉骨会低于后上叉骨,主要是在内侧端,即悬架臂连接到底盘或变速箱的位置,但外侧依然采用的是平常的安装布局。

像红牛和法拉利那样将外侧连杆分开,即轮毂端的前臂低于后臂的安装,或许可以更容易地构建出理想的防下沉几何形状。

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抗弹跳性

赛车的弹跳状况是它们可以充分利用多少底板下压力的关键限制因素。当赛车底板非常接近地面时,下压力达到最大,如果要保持该位置,那么赛车的悬架必须非常坚硬。

这将使其固有振动频率接近底盘本身的振动频率,从而导致赛车在轮胎侧壁上出现弹跳的情况,并导致赛车失去很多空气动力学性能。

简而言之,在不发生弹跳的情况下,赛车行驶高度越低,其产生的下压力就越大。

分离上后悬架臂的外侧连杆设计可能会延迟弹跳的发生,从而使赛车在行驶高度上能够毫无顾忌地变得更低,更贴近于地面。

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降低后轮退化程度

赛车后轮过多的热量积聚决定了其性能下降的速度以及赛车在比赛中的行驶速度,从而也可以通过此找到采用最佳策略所需要在每个Stint坚持的时长。

后轮温度的主要驱动因素之一在于轮胎在陡峭的路肩上被“拖动”时的形变方式——慢动作镜头通常会显示轮胎在路肩上所吸收的能量,赛车的轮胎侧壁会在弯曲并恢复原状的过程中反复,而这种振荡会让轮胎产生大量的热量。

将上悬挂臂的外侧安装件分离出来可能会减少这种振荡,从而实现减震效果,因为其中一部分振荡会被两个安装件之间的力矩所吸收。而反过来说,这使得赛车能更好实现对轮胎温度的控制。

值得注意的是,法拉利的SF-24赛车在轮胎的退化情况上,显然要比其前身SF-23要好得多。这在揭幕战巴林大奖赛上展现的尤为明显,尤其考虑到萨基尔是一条轮胎退化程度极高的赛道的情况下。

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