关于NASCAR纳斯卡赛车及其制动件的10条假新闻。F1赛车并非望尘莫及

2019/6/11

 NASCAR纳斯卡系列赛精彩无极限:冠军赛形式,车队之间的预算差异很小,赛车所使用的3个发动机拥有相似性能并有利于平衡各个要素,战况难分难舍,结果难以预测

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​F1无疑是赛车运动的王者,但其特有的性质使其无法满足所有需求:每场大奖赛都在单座赛车上引入先进技术解决方案和前沿技术,赛事的精彩程度却略显不足。自2015年至今,仅有3家车队至少在一场比赛中获胜。​

就赛事的精彩程度而言,NASCAR纳斯卡系列赛独树一帜,在2018年,至少在一场比赛中获胜的车手数量多达12位。纳斯卡系列赛采用冠军赛形式,车队之间的预算差异很小,赛车所使用的3个发动机拥有相似性能并有利于平衡各个要素,战况难分难舍,在比赛结束之前,胜负结果难以预测。​

另一方面,许多人认为纳斯卡系列赛只是将技术发展限制在最小程度,使用过时的技术解决方案以维持现状。实际情况恰恰相反,为了优化重型赛车(包括车手和燃料在内的重量为1542公斤)的表现,赛事不断尝试新的解决方案。​

那些不了解纳斯卡赛车的人可能意想不到的是,制动设备尤其关注工程设计和使用方式。为此,我们找到关于纳斯卡系列赛制动件的10条假新闻,并一一破除迷思。​


 


 

1) ​​制动件在F1比赛中的使用次数要多于在纳斯卡系列赛中的使用次数。错

就制动件在每圈赛程中的使用时间而言,F1赛车制动件的使用时间占比在13%到27%之间,蒙扎赛道和斯帕-弗朗科尔尚赛道上的百分比最低,制动件在这两条赛道上的每圈使用时间分别为10.5秒和13秒。制动件在斯皮尔伯格赛道上的每圈使用时间为9.8秒,但是赛程时长较短,因此制动件使用时间占比达到15%。​

在纳斯卡系列赛中,各种赛道之间的差异更明显:在大型椭圆形赛道上,比如:Talladega赛道和Daytona赛道,除了进站和发生事故时,车手不会使用制动件。在较短的椭圆形赛道上,比如:Martinsville赛道,车手在两处弯道使用制动件的时间均大约为7秒。考虑到单圈赛时大约为20秒,因此制动件总使用时间占比高达70%。​


 

2) ​​制动件在椭圆形赛道上不起决定性作用。错


 

自2018年以来,纳斯卡系列赛有3场比赛在公路赛道上举行,它们分别是:Sonoma Raceway赛道(长3.2公里,有10个弯道),Watkins Glen赛道(长5.4公里,有11个弯道),Charlotte Motor Speedway 赛道(长3.7公里,有17个弯道)。这最后一条赛道于2018年9月成为在最后决赛中使用的第一条公路赛道,展现出这些赛道日益提升的重要性。​


 

在这些赛道上,显而易见的是,制动件用于几乎所有弯道前的减速。平均而言,制动片每圈的总使用时间大概是20到30秒,相当于比赛时间的30%。为了防止制动件在Watkins Glen赛道上出现过热,赛车使用带有通风通道的布雷博制动盘,其厚度为22毫米。​

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​3) ​​纳斯卡系列赛中使用的制动盘不是碳纤维制动盘,因此是过时的。错


 

F1比赛和纳斯卡系列赛中所使用的制动盘的区别在于材料:纳斯卡系列赛禁止使用碳纤维材料,因此赛车使用铸铁制动盘。有些人认为这是技术落后的标志,却忽略了布雷博对铸铁制动盘各种变量和特性的持续研究和实验, 比如:制动盘的通风设计,也就是用于冷却制动盘的通风通道的设计。就此而言,布雷博对通道的尺寸、形状、数量和曲率进行计算、静态和动态测试,产品完全可以媲美碳纤维制动盘上的打孔设计。​


 

制动面与盘罩的连接系统也经过优化,以避免在过热时出现变形和裂缝。布雷博不仅重视研究和实验,同时关注纳斯卡系列赛中所使用的铸铁制动盘表面精加工的设计和制造。最后,不应低估所使用的铸铁材料的化学成分,这是不断实验的成果。正是因为它是铸铁材料,所有这些研究都对于最常见的美国公路车型所使用的制动盘产生了影响。​
 


 

4) ​​就像F1比赛一样,所有赛道上的制动设备都相同。错

F1比赛要求每支车队在整个赛季中使用相同型号的制动卡钳(当然不包括在赛季进行过程中的技术革新),然而在纳斯卡系列赛中,3种不同类型的椭圆赛道需要使用不同类型的制动卡钳,因为制动件的用途各不相同。在Super Speedway赛道上(长度至少为4公里的椭圆赛道),除了进站或出示黄旗以外,制动件不会被使用。在Intermediate赛道上(长度从1.6公里至4公里的椭圆赛道),使用制动件的次数屈指可数;但是在Short Track上,在整个过弯期间都会使用制动件。​

因此,在Super Speedway赛道上所使用的制动卡钳较小,在Short Track赛道上所使用的制动卡钳较大,而在Intermediate赛道上所使用的制动卡钳尺寸则介于两者之间。此外,F1比赛中所使用的制动盘的尺寸在整个赛季中保持不变,只有通风孔的数量有所变化 (中等冷却选项有800个孔眼,较高冷却选项有1250个孔眼,超高冷却选项有1480个孔眼),而在纳斯卡比赛中,根据赛道的类型,前轮制动盘的直径和厚度都会发生改变。​


 

5) ​​与F1比赛相比,纳斯卡比赛中的减速度数值提升幅度较小。错X

在最近十年中,F1最大减速度提升幅度大约为10-14%。在意大利大奖赛蒙扎赛道上的第一个弯道处,也就是Variante del Rettifilo,车手在入弯时需要应对的减速度从2009年的5 g增至2018年的6.7 g。​

在最近十年中,纳斯卡系列赛所使用的制动设备也显著改进,这要得益于布雷博在赛车领域积累的40多年的经验。目前的制动卡钳尽管只有4个活塞,但其制动功率等同于过去十年中所使用的6个活塞的配置。制动盘和制动片的优化也带来最大减速度的提升,平均增长了20%。​


 


 

6) ​​所有车手使用的制动设备都一样。错

在F1比赛中,每家车队根据赛车的特定需要来与布雷博的技术人员一同确定制动卡钳重量和刚度之间的最佳比例。一些车队会倾向于选择重量较小且刚度较低的制动卡钳,而另一些车队则会选择更加保守的解决方案,也就是刚度较高且重量较大的制动卡钳。以两者之间的微妙平衡为基础,布雷博采用完全独立的方式来为每家车队研发制动设备。​


很多人都忽略的一点是,纳斯卡系列赛中的每家车队都要求布雷博或多或少地对制动系统进行个性化定制。因为在同一支车队中,车手的制动风格有所差异(有的车手采用单座赛车的制动风格,也就是在初始阶段强力制动,然后逐渐减小;有的车手却截然相反),车队中的两位车手可能使用不同的摩擦材料和不同的制动盘。​

在此情况下,除了制动卡钳以外,定制方案还涉及所有摩擦材料以及制动盘的不同通风设计、直径和厚度,具体取决于不同车辆的空气动力学要求。为了满足此类要求,布雷博研究针对制动盘通风通道的特定解决方案。​


 
 

7) ​​在纳斯卡系列赛中,制动件只用于制动。错

迈克尔·舒马赫自从在F1赛车中首次亮相以来,他用右脚踩油门且左脚踩刹车同时进行制动和加速的能力就令所有人惊叹不已。因此,他能够以比竞争对手更快的速度来应对弯道,在赛道的每个弯道处赢得宝贵的百分之一秒。​​

在大型椭圆形赛道上,比如:Indianapolis、Daytona和Talladega赛道,当后车紧贴前车时,后车的车手会进行轻微制动以避免发生碰撞。这样做可以使发动机保持满负荷运转,如果松开油门就无法实现这一点。此外,在小型椭圆形赛道上,制动设备不仅用于减速,还用于帮助车辆转弯。​


 

8) ​​纳斯卡系列赛所使用的制动卡钳达到的温度较低。错

一些F1赛道的特点是接连不断的制动路段,比如:摩纳哥大奖赛和匈牙利大奖赛,铝锂制动卡钳的温度可以达到200摄氏度。在其他赛道上,制动卡钳的温度可以达到150-160摄氏度。然而,热量可以得到即时处理,以避免在达到超高温度时出现刚度衰退的风险。​

在纳斯卡系列赛中,制动卡钳可以达到440华氏度,相当于超过226摄氏度。 制动片和制动盘的温度更高,分别达到871摄氏度和982摄氏度。这要得益于布雷博制动液HTC 64T,其沸点为335摄氏度,高于竞争对手的产品。​


 

9) ​相较于F1和GT锦标赛中所使用的制动卡钳,纳斯卡系列赛所使用的制动卡钳更重。错

因为要刹住重量超过一吨半的赛车,我们以为制动设备的重量会更重。实际上,用于Short Track赛道的布雷博前轮单体6活塞制动卡钳的重量为2.8公斤,用于Super Speedway赛道的前轮4活塞制动卡钳的重量不超过2.3公斤。后轮制动卡钳更轻:Short Track赛道上使用的产品重量为2公斤,Speedway赛道上使用的产品重量为1.5公斤,Light赛道上使用的产品重量甚至为1.2公斤。​

后面这些数值与Formula 1和Formula E的前轮制动卡钳的数值一致。​


 

10) ​​纳斯卡系列赛的制动件损耗较小。错

在一场F1大奖赛中,制动片和制动盘的损耗低于1毫米。参加勒芒24小时耐力赛的原型车在24小时的赛程中,使用碳纤维摩擦材料的制动盘损耗3-4毫米,制动片损耗8-10毫米。​

然而,与Martinsville赛道上每个制动片平均损耗9毫米以及Watkins Glen赛道上平均损耗11毫米相比,可谓小巫见大巫。这两个数值都再次肯定了制动件在纳斯卡系列赛中的关键作用。​


 
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