【技术】梅奔如何百尺竿头更进一步

本文及配图摘自Motorsport.com专栏,原作者Matthew Somerfield,侵删

梅赛德斯自F1从2014赛季进入涡轮混动时代就开始全速启动,始祖W05完美地利用了其动力单元以争夺世界冠军头衔,此后梅奔如何在其成功的基础上搭建属于自己的王朝的故事也能让我们对其长期统治的原因窥得一二。

在这个世代刚刚开启时,引擎优势是梅奔成功的最大因素。但梅赛德斯的HPP部门没有躺在成功的山顶睡大觉,他们一直致力于改进燃油和润滑系统的串联以在接下来的赛季里从引擎中榨取更多的动力。
为了进气收益最大化,梅赛德斯重新包装了PU106B上的进气歧管(蓝色箭头),而2014年使用的原木式排气歧管(红色箭头)被更传统的多支型布置所取代(在本图中由隔热板覆盖)

两者的改进都将提供了驾驶性和车辆整体性能的提升,随后梅奔又在2016年进一步改进了顶部进气口的布置,形成了过去几年他们一直使用的设计。
不同于W06上运用的小型进气口设计,我们可以看到自W07开始他们使用了更大的类椭圆形进气口。在顶部的主进气口处,两根对角支撑的杆能够保证顶部防滚结构所需要的完整性,这样的设计不仅能给引擎带来足够的气流,也能给封装上部带来一定的冗余空间,这样他们就能够把ERS和变速箱以及许多油冷系统放在内燃机的后方。
这些设计不仅有助于优化车辆中心线上的辅助冷却装置的质量分布,也有助于整理侧箱内部的中冷器封装。


气动方面,车队在W05时代就已经选定了整车的设计思路,而且他们认为最好的改进是基于已有设计的进化而非革命性的推倒重来,因此虽然围场中大多数车队都在向红牛靠拢,转向高斜率底板设计,但奔驰仍然坚持自己的低斜率设计,并走出了自己独特的一条路。
当然,这并不是说奔驰不会实验一些新奇的设计思路,因为我们可以很明显地看到奔驰当年在前翼底板外侧的设计上引入了一种方形的“隧道式”设计,该设计致力于引导气流走向并减少前轮洗出的涡流,他们企图通过这些设计挖掘出进一步的性能优势。除此之外,他们还在端板上做出了一些改进,这也是尝试提升翼片整体性能所做的努力的一部分。
下图所示的是W06前翼上运用的外洗气流通道的一部分:

2015年FIA再次对鼻锥及周边设计的技术规则做了调整,这不仅封禁了梅奔之前使用的倒U形鼻锥前端设计,也基本扼杀了其他一切车队对尽可能梳理鼻锥下侧气流的想法。
在俄罗斯站,梅奔在前翼第二片襟翼的下方加装了锯齿状的后缘以改善其背侧的气流流动

W07采用了改进的端板设计,其靠近末端的位置有两个扭曲的部分,同时在顶部襟翼上增加了一排小型导流片,梅奔的气动工程师们试图再次寻找一些微小的气动方面增益。


梅赛德斯还改进了s-duct的设计,这一系统的原型首次在2008年由法拉利在西班牙站应用,不过效果并不非常理想因此被暂时扔进了垃圾桶,4年之后才由索伯重新将这项设计引入F1。梅赛德斯的优化方案基于索伯的设计,不过他们不再将气流通道局限在前轮前方的一个150mm见方的区域中。


梅奔的s-duct气流入口被安排在很靠前的位置上,这样这个气流通道就能尽可能早地捕捉气流,这个入口也许就设置在气流开始分离的地方(注:s-duct的作用就是降低气流分离的影响)


自2014年以来他们也在前悬挂和转向连杆部分的设计上下了非常大的功夫,包括将转向连杆位置下移到与下叉臂同一平面——这一设计能有效增加其行程。


当2014赛季季中像FRIC(前后悬挂交联系统)这样的设计被禁止时,设计团队并不会将这些东西完全抛诸脑后,相反,他们会利用从这些东西中学到的知识对设计进行进一步改动。
由于梅赛德斯是FRIC系统的首创者以及发展带头人,在该系统被橄榄之后,梅奔继续开发更复杂的液压系统以期提高底盘的整体稳定性,使车手能够在不影响轮胎寿命的情况下走更具侵略性的赛车线。
最终的事实证明,FRIC禁令除了带来重量上的减轻之外对梅奔并没有产生太大的影响,他们沿用了之前的液压阻尼,而其他大多数车队都是采用的传统的弹簧或者碟形弹簧的设计。

与此同时,梅奔在破风板设计上的突破性实验也没有停止,他们在传统的破风板区域加装了一系列极其复杂的鳍片,不止将一整块垂直部件分成了若干部分,也将底部的踏面分成了若干部分,这种设计有助于整理车辆前部流入底板以及流向扩散器的气流。

在车辆尾部,车队也会在每一条赛道尝试找到最合适的气动平衡,应用不同的尾翼和Monkey seat套件。同时,就像我们在前面讨论前翼设计时提到的那样,他们在尾翼的主平面顶部也采用了锯齿状设计以提高性能。
最后,他们还吸取了红牛二队在尾翼端板上应用的百叶窗式设计,并且在其他竞争对手身上找到了最后一块拼图——开放式的尾翼端板以及百叶窗设计。

梅赛德斯和其它车队之间的巨大差距在15年和16年一直保持着,这意味着同队的这二位车手不得不为wdc头衔而厮杀——汉密尔顿在2015年拿下wdc奖杯,而罗斯伯格在一年之后还以颜色,不过随后就有了那次震惊世界的退役发表。
但在三年的辉煌之后,梅奔不再需要为了处理两位车手之间的关系而头疼,同时他们的赛车也体现出了银河车级别的速度,这也将他们的成就推向了全新的高度。