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F1轮胎在不同温度下磨损程度有什么变化

2010-05-27 11:47:27 来源: 网易汽车综合 跟贴 0 手机看新闻

网易汽车综合5月27日报道 在F1轮胎的发展史上,20世纪60年代时出现了光胎。车队和轮胎制造商们认为,如果干地胎表现没有花纹,可以使赛道表面与轮胎的接触面积达到最大,从而有效地增加下压力。在1998年轮胎规则修改前,F1赛车一直使用了光胎进行比赛。新的轮胎规则出台后,为了增加比赛的观赏性,必须使F1赛车减速。之后F1赛车开始使用开槽(带花纹)的轮胎。根据规则要求,所有轮胎必须带有4条连续的花纹,至少深2.5毫米,间隔为50毫米。规则的修改使轮胎制造商面临了新的挑战,为了保证胎纹的完整性,开始选用更软质的橡胶材料。

2.F1赛车轮胎和普通民用车轮胎的区别

一辆出色的赛车需要出色的轮胎才能拥有最完美的表现。如果遇上糟糕的轮胎,最好的赛车也无能为力。虽然在技术发展上有一些交集,但从本质而言,赛车轮胎和普通民用车所使用的轮胎是完全不同的两件产品。

民用轮胎设计时更多考虑的是耐用性,通常一套轮胎可以达到16000Km以上的寿命。然而一套F1的轮胎最长也只需要200Km(2005赛季规则修改后增加了轮胎寿命的要求)的耐用距离,同时与F1赛车其他部件的开发原则相同,轮胎追求更轻和更坚固和材质。采用尼龙和聚酯材质构造的花纹可以比民用轮胎提供更大的抓地力支持。在F1比赛中,赛车通常可以达到1t左右的下压力,4g的水平负载和5g的垂直负载。

比赛轮胎的设计通常采用最柔软的橡胶配方以确保最大的抓地力,不过使用偏软的配方也会使轮胎磨损得很快。只要观察一下赛道上的主赛车线,就可以发现大量残留下来的橡胶颗粒(对于高速行驶的赛车而言,这些颗粒的撞击力相当于子弹)。所有的轮胎在高温下可以维持不错的工作状态。F1使用的是开槽的轮胎,通常在90℃~110℃之间达到最佳工作温度。为了维持胎温,轮胎内填充的不是普通的空气而是特殊的低密度的含氮气体混合物,这样可以在同样温度下尽可能地减小胎压,同时也可以比普通的空气更久地维持胎压。

3.F1赛车轮胎的工艺特点

每个赛车轮胎,从开工到成品,要经过多道复杂的工艺。有人说,F1是科技的比拼,从轮胎的制造上就可见一斑。

F1轮胎主要由三种物料组成:橡胶、钢铁和编织物。但是,如果算上配方包含的材料,恐怕就要超过150种。设计轮胎的工程师如同厨师,除了要选择适当的材料外,还需要掌握火候和调味。火候即轮胎在制造时需经300℃的高热处理,调味是指利用不同的成分比例和添加剂改变橡胶的特性,以应付实际需要。例如在比赛期间,干胎的温度可上升至80℃~110℃,故设计时必须考虑它在温度变化时仍需维持的正常弹性和摩擦系数。只有“精心烹调”出的合格轮胎,才能被车队选中使用。

轮胎橡胶是选“硬”还是选“软”在每条赛道都会发生变化,根据赛道特性,轮胎制造商会做配方的调整。比赛时,轮胎制造商会向车队提供两套不同配方的轮胎,车队可以自行选择偏硬还是偏软的轮胎,选定后不能更改。轮胎的柔软度会根据选用的化合物配方不同而发生变化,最主要的三种成分包括碳、硫磺和油。通俗地说,轮胎中多用一些油,轮胎就会偏软。中性胎(半雨胎)和全雨胎的花纹格式有所不同,这些轮胎表面的花纹格式有利于排除湿滑赛道上的积水。对于车手而言,没有什么情况比赛车“滑水游戏”更糟的了,这使赛车几乎处于完全的漂浮状态。显然这时赛车已经丧失了大部分的抓地力,现代F1轮胎的花纹格式设计可以在最短的时间内排出最多的水,从而确保轮胎表面同赛道的最大接触面积。整个周末的比赛,每个车队会为每部赛车准备干、雨轮胎各两种,每种干胎10套,雨胎7套。按照每套4个来算的话,每部赛车就要准备136个轮胎。一般来说,干胎在极速比赛情况下只能行驶80~200Km。为了确保轮胎处于最佳状态,车队会在它们性能下降之前更换,也就是说,它们在和地面“亲密接触”不足半个小时的时候,也就“寿终正寝”了。

那么,完成比赛任务后的轮胎去向何处呢?就此舍弃未免奢侈了点。其实,就算完成了比赛,这些轮胎还不能就此“卸任”。经过专业人士审核之后,它们会再次回到生产商手中,进行详细的研究和分析,为工程师提供信息,让他们在进行下一次设计时有所改进,设计出品质更为优良的轮胎。除了作为“标本”使用,这些用过的轮胎还会视其情况进行循环再造,变成其他产品的原材料,或供火力发电之用。

(本文来源:网易汽车综合 ) 张宏文

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