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[F1專欄] 深究F1賽車煞車系統 |
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| 記者/Hunter Hsu |
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在討論完輪胎內的填充氣體後，我們緊接著深究F1賽車的煞車系統設計。F1賽車速度快當然也要能煞的住，能夠在不到100公尺的距離從時速300公里以上減速到80公里 (少於4.5秒鐘的時間) ，F1賽車的確搭載了不同於一般市售車的煞車系統。與F1賽車在加速 (大約1.8個G值) 及過彎 (大約3.8個G、你家的March大約0.6到0.7個G值) 的性能數據相比，F1賽車在煞車時的G值 (4.5到5.5個G) 大的嚇人。多數車迷對F1賽車的煞車系統都略有瞭解，或至少對普通車輛的煞車系統的功能；狂熱一點的車迷也大概能說出「Traction circle」、代表煞車過程中輪胎的抓地力有大有小，也不算是一個難懂的問題。
 | | | 重心轉移效應隨賽道表面傾斜度和賽車開始減速時到進彎時減速加速度不同而異。 |
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車手剛開始踩下煞車踏板時，賽車的重心仍保持向前運動的趨勢、從後輪轉移到前輪。因此後輪對於煞車的作用不大，導致煞車過程的初期階段，由於後輪對地面的壓力不夠大，所以很容易鎖死。由於賽車重心在煞車後期階段穩定下來，後輪這時能對煞車起到一定作用。意思也就是說車隊必須在後輪鎖死和放棄部分後輪煞車力之間找到折衷辦法。車手對煞車系統最大的要求是在煞車的過程中仍然可保持車身的穩定，通常對於煞車力量的分佈是前輪煞車負責60％、後輪煞車負責40％，這是因為在煞車的過程中車身重量分佈與重心會因為加速度的影響而從後方移到前方 (這也是為什麼你覺得煞車時車身會前傾的原因) ，如果採用50/50的煞車力量分佈、後方輪胎的摩擦力會比較小 (因位車身後方的重量較輕) 這樣會造成後輪煞車鎖死的情況。
此外，重心轉移效應隨賽道表面傾斜度和賽車開始減速時到進彎時減速加速度不同而異。從200英哩/小時的直線道極速劇減到50英哩/小時的髮夾彎、與連續彎道之間的重心移動顯著不同。因此完成理想單圈所需要的前後輪煞車荷重比幾乎對每個彎道來說都不同。讓前述謎題更為難解的是當輪胎磨開後、賽道抓地力開始增加；或者當賽車載油不斷減輕時，重心轉移效應的改變使得前後輪煞車最佳荷重比需要改變。
與民用車輛大量使用EBD電子系統主動分配煞車力道不同，F1賽車前後輪煞車力道的分配僅依靠一套被動系統來完成。這是由於F1科技規則強制規定電子設備不可干預或改變煞車力道。像大多數賽車一樣，F1賽車的煞車系統使用一個簡單的扭力桿作用於兩個液壓槽，以便從前至後控制煞車力道。煞車踏板連接一個繞軸旋轉的開關，開關兩端都對著一個液壓槽，一個負責前煞車，一個負責後煞車。開關改變煞車踏板兩側扭力桿的相對長度，就能產生前後煞車之間的不同力道分配。根據各賽道特性的不同，這些設定能為靜態煞車提供大約54/46的力道分配。
 | | | 為了在比賽中調整前後輪煞車力道分配，駕駛座內安裝有調節開關 (正式名稱稱為Proportioning Valve、定量閥) ，通常此開關位於車手腿部右側。 |
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為了在比賽中調整前後輪煞車力道分配，駕駛座內安裝有調節開關 (正式名稱稱為Proportioning Valve、定量閥) ，通常此開關位於車手腿部右側。轉進或轉出開關就能改變煞車踏板上扭力桿位置，進而改變煞車力道。為車手操作方便起見，部分車隊推出了「檔位式」開關。我們經常在電視轉播銀幕上看見車手在比賽當中更改前後輪煞車力道分配，德國車王Michael Schumacher對這個就很在行，尤其是在分秒必爭的排位賽時，如此能為每個彎道取得理想的煞車力道設定。雖然可以調節，但這種方法的簡單應用並不足以在F1車手進行煞車操作時改變煞車力道分配。而在2007賽季控制煞車力道分配對於車隊來說是個更頭疼的問題，因為新規格的Bridgestone輪胎所提供的穩定性呈現「前輪多、後輪少」的局面。McLaren車隊就聲稱他們飽受後輪鎖死問題的困擾，迫切需要解決辦法。
 | | | 2007年賽季McLaren車隊就聲稱他們飽受後輪鎖死問題的困擾，迫切需要解決辦法。 |
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為了更有效率的應用控制開關，先進隊伍持續改善煞車力道分配系統，包括在主系統接上煞車踏板感測器，一旦感應到煞車過程結束、煞車力道控制開關就切回空檔，同時在方向盤上設置了快速撥動鍵，可同時減少車手操作時間與犯錯機率。這其中又以Ferrari車隊的系統最為完善，這也不出我們的意料之外。
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