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连F1都不一定用得起的减震器?

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发布:liuxianglong 作者: 爱车的诺诺来源: 说客
PostTime:19-8-2016 19:10
作者:爱车的诺诺 一说到减振器,大家就想到图中的活塞运动物体。不过,咱今天给大家介绍个更NB、更有意思的超级减振器“旋转减振器”这是连F1都不一定用得起的高端货

以下为文章全文:(本站微信公共账号:cartech8)


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    你一定记得03、04年那会儿,在神车F2003-GA推出后,F1基本算是法拉利的天下,大家只能争争舒马赫之后的排名。而F2003-GA上则安装了采埃孚的“旋转减振器”,如下图所示。

图:图中F1减振系统有3个减振器,其中横置黑色的依然是筒式减振器

    其他车队见到这个玩意儿,都吓了一大跳,因为减振器不见啦!不见啦!不见啦!

    准确的说,是负责吸收纵向跳动的筒式减振器消失了,而吸收横向摆动的依然是筒式减振器。但毫无疑问,F2003-GA绝对应用了某项黑科技。

    这项技术在当时这可是绝对机密,即便是现在,你在赛道附近依然能遇到很多穿着挂满商标的POLO衫而表情却讳莫如深的男子,用眼神告诉你:这事儿说不得。

    不过对于神车F2003-GA,能挖掘到一些“老旧”技术资料,咱们还是能说道说道的。不过在写无聊的说明文之前,我们先聊聊我对于“减振器”和“悬架”的理解——绝对通俗易懂,因为作者脑容量有限,太复杂的他理解不了……

    当悬架摆臂因为轮子跳动而摆动时,作者的第一反应就是在驾驶员座椅后面开个洞,坐个臂力非凡的汉子,死死抓住摆臂,从而实现控制车身姿态和衰减振动的作用。如果真是能带上一个身形好似空气动力学套件,体重等于The Stig的猛汉,那就没有车队需要减振器了。

    不过如果真有这样的猛男,伯尼肯定不同意。尽管这双膀子在直道时仅能为车手提供按摩服务,但伯尼依然会认定它是主动悬架,然后封杀它。不过这样的想法依然宝贵,工程师就在类似理论的激励下,研发了不可思议的旋转减振器技术。

    上述麒麟臂理论可用工程师语言表述为“让摆臂在运动时受益于阻尼力的支持,而又不用额外安装筒式减振器”。

    因为F1骨瘦嶙峋的悬挂结构超出了我的理解能力,所以我只能拿个简化的范例来简单说明一下:我们假设一台F1赛车的悬挂结构简化成了如下样子。

图:省略了其他连杆结构,仅保留部分作为示意

    在前文描述的“人肉减振器”方案中,神力铁手是这样抓住摆臂,从而实现“减振”效果

图:天赐麒麟臂

    我们不妨把其中的一根杆换成硬壳子——在真正的F1赛车中,这是个钛合金制造的坚硬壳体,上面还有综合考虑结构强度、散热能力和空气动力学的沟槽或加强筋。这个硬盒子就是采埃孚旋转减振器的壳体,起到的作用就是和摆臂一样,传递动力和运动。

图:麒麟臂抓的摆臂变成了钛合金壳体

    现在我们就可以把“让摆臂在运动时受到阻尼力,而不用额外安装筒式减振器”转换为“让壳体在旋转运动时受到阻力”。工程师想到的办法是,在壳体内灌入油液,装上一个和车身相对静止的阀片,阀片上安装了阻尼阀。

图:中间的阀片是固定在车身上,算是相对静止的。

    当车轮上下跳动时,壳体和其他摆臂一起运动,此时阀片和壳体会有相对转动,油液就要通过阻尼阀,从阀片的一侧转移到另一侧。所以壳体在运动时会受到阻尼力。

图:仅供学霸研究用,学渣请无视

    传统的筒式减振器上,阻尼阀是跟着活塞做直线运动。而在旋转减振器中,阻尼阀则跟着阀片做旋转运动。这就是采埃孚旋转减振器的工作原理。

图:SACHS是ZF的子品牌,诺诺的老东家

    说完原理和结构,优点就很明显了。

    根据技术资料,这套产品只有650g~850g,这是一个令人毛骨悚然的分量。民用级减振器能减肥到5,000g就算出色了,ZF的F1级别的筒式减振器为1,000g左右。别看就省了俩鸡蛋的分量,也许阿隆索比赛前少拉个粑粑就全白费了,但这两颗鸡蛋要想在别处抠出来,可要花不少的心思呢!

    更重要的是,它能够节约很多的空间,为变速箱、空气动力学套件节约出宝贵的空间。这个方面的重要性,丝毫不亚于那两个鸡蛋或阿隆索的粑粑。

    但是这套系统也有自己的缺点。

    其中,小缺点是难于密封。在全力工作时,旋转减振器的内腔压力可达160个大气压,这对于任何油封都是噩梦啊!不过这里是F1,只要跑比赛没问题就行了,渗点儿油又不会死人……

    但是大缺点就比较让人头痛了——

    太!贵!了!

    有资料表明,一对儿普通的旋转减振器超过40,000美元。听起来好像不多嘛!但是ZF说:咱这个产品不能调节阻尼,所以为了满足不同赛道、不同调校对于悬架的要求,你应该把各种阻尼买个遍……

    考虑到它秉承德系工业品漏油的光荣传统,为了满足漫长赛季的需求,车队应该把上述套餐多准备几套,以备不时之需……最终采购金额可达成百上千万美元之巨!

    尽管大家都知道旋转减振器好,但是直到现在,能用得起的依然是土豪车队。所以,ZF也为“穷队”准备了同样高精尖的筒式减振器。

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