F1賽車是怎樣換檔的?
首先需要澄清一下,現在絕大多數賽車都不是我們日常駕駛的手動擋汽車,也就是原理上通過傳統的機械離合器分離,然後擋桿連動換擋撥叉來切換齒輪組實現換擋的變速箱。
賽車普遍採用的是半自動換擋的變速箱,只是形式上還需要車手來干預升擋和降擋的操作,但這種換擋模式和傳統的手動擋在變速箱技術上完全不同,車手每次扳動擋桿或換擋撥片實際上是觸發一個電信號,完全由電子系統來實現換擋操作,相比民用車的手動擋和自動擋換擋速度更快,可以是毫秒級的,降擋可以自動補油維持發動機轉速,甚至可以避免誤操作的響應,避免發動機或變速箱的損壞。比如我們現在民用車上的雙離合變速箱就是從賽車上引用而來的。對於像我們相對熟悉的F1和WRC賽車來說,它們的離合器只是在起步時用到,升降擋的過程完全是電子系統來進行控制,不需要人工干預離合器分離。
那麼為什麼賽車的變速箱不使用自動變速箱,卻要使用比自動變速箱更複雜但仍然要由車手進行換擋操作的變速箱呢?
因為在賽車的比賽中,在什麼時候升降擋如何使用發動機的轉速來控制合理的功率和扭矩輸出,實現在比賽中的超車、防守和彎角技術動作都是相關聯的。說白了換擋的時機也是競技、纏鬥的一部分。所以,賽車雖然追求那千分之幾秒的快,會把變速箱的換擋間隙壓榨到更短,也要把換擋的時機選擇交給車手來決斷。
一說起換擋這個事情,想必開手動檔的朋友立即就想起了離合器,左腳踩離合、右手換檔,配合默契。
不過在F1賽車裡可沒有那麼多的空間讓車手又踩離合又換檔的,先跟大家解釋一個事情,F1賽車雖然只有剎車和油門兩個踏板,但是也是有離合器的,離合器在方向盤上,用手操作。對於F1比賽來說,複雜的路況和對速度的追求還是需要車手的意識和操作,傳統的自動變速箱肯定是無法完全取代手動換擋的,據說,每站比賽,一名F1車手在比賽期間大約要換檔2600次,一台引擎大約要點火8百萬次;
其實,80年代的時候F1賽車還沒有做到如今這般極致,那時候的換擋方式還是在座艙的一側。從80年代中期開始,F1賽車的車頭變得越來越尖,座艙也越來越狹小,傳統的換擋桿在座艙里根本放不下。於是乎,在90年代,撥片換擋開始逐漸流行。
F1賽車的方向盤背面有四個撥片,上面的是換檔撥片,一邊是升檔 一邊是降檔,下面的是離合器。離合器在左右手無名指小指位置,變檔升降撥片分別在左右手食指中指位置。這裡需要指出的是,F1的離合器不像我們日常開的手動檔汽車,每次換檔都需要踩離合。F1的離合只在起步和停車的時候使用,而賽車在正常行駛的過程中換檔並不需要操作離合器。
但是撥片換擋配備的變速箱在結構上與傳統的手動變速箱原理相同,只是去掉了換擋撥桿和離合器踏板,其內部使用液壓控制換擋撥叉進行操作,而且,F1賽車的換檔只能順序換檔(1-2-3-4-5-6-7-8-7-6-5-4-3-2-1)。總體來說,F1賽車更像是半自動手動檔,手自一體的感覺。
不過為了安全考慮,F1的變速器有意外保護的設計,一旦發生緊急狀況會自動跳入N檔作為保護。
F1使用的是半自動離合器,換擋時不需要按離合器。F1車手是用方向盤背後的撥片來換擋的,方向上一共有3個撥片,一個加檔,一個減檔,一個離合離合一般只用在發車時的。
7個擋 F1賽車的最高時速可達350公里,但由於賽道、載油和輪胎的原因,F1賽車並不是地球上速度最快的汽車。
F1賽車不是用來創造最高時速的工具,而是體育器材。因此,F1賽車從一開始就不追求最高時速,而是追求最高轉速。目前披露的數字顯示,法拉利和寶馬引擎的最高轉速已經突破1.8萬轉/分。
此外,F1賽車要想取得最高時速還取決於賽道的條件,在世界上只有德國的紐布林格、義大利的蒙扎和比利時的斯帕三個賽道上可以實現最高時速,上述賽道也被譽為世界三大快速賽道。
在去年義大利大獎賽的排位賽中,舒馬赫駕駛法拉利賽車跑出時速352公里,而沒有改動之前的紐布林格賽道時速可達360公里。
不過,出於安全原因,國際汽聯並不鼓勵F1賽車一再刷新最高時速紀錄。此外,由於F1使用不規則賽道,圈內也只注重最快圈速和平均時速。一場F1大獎賽的平均時速可高達200公里。
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