【F1】技术星期二:红牛和马丁在制动卡钳上的巧妙设计

原文标题:
TECH TUESDAY: The cunning design area that Red Bull and Aston Martin are leading the way in exploiting
本文来自于:https://www.formula1.com/en/latest/article.tech-tuesday-the-cunning-design-area-that-red-bull-and-aston-martin-are.5ILth1uBFSZMHHBXugO5QF.html
作者:Mark Hughes & Giorgio Piola

制动系统是当今F1中为数不多的仍然拥有广泛设计自由度的领域之一,而且车队们的开发从未停止。在过去的几年里,引领卡钳设计的是红牛和阿斯顿马丁。马克·休斯 (Mark Hughes) 了解了这两支球队如何巧妙地继续利用这一性能领域的优势。
大多数F1车队的制动卡钳设计开发都集中在前制动器上,因为后制动系统严重依赖ERS-K的反向扭矩,所以实际的后制动盘相对较小。大多数直接制动流程是在前部完成的。卡钳系统包含液压操作的活塞,可将刹车片夹紧在碳刹车盘上。

当车手猛踩刹车时,赛车的动能(运动产生的能量)会转化为热能,从而产生大量热量。制动盘经常能有超过1000摄氏度的温度。
卡钳需要足够坚硬,不会因制动力而变形——但也要轻巧。因为车轮和制动器不是由悬架支撑而是附在悬架上(非簧载质量),所以任何重量都会对赛车的抓地力和行驶质量产生特别不利的影响。

因此制动系统越轻越好,甚至比底盘和车身等簧载质量的需求更极端。车队们已经设计出极其复杂的方法来减少卡钳的质量,同时仍保持足够的刚度。同时用于散热的冷却通道也减少了质量。

制动盘上的冷却孔本身有助于在不使用制动器时更快地散热,但它们也会制动盘在使用时变得更热——因为能量分布在总质量更低的材料上。因此卡钳越能承担一些散热的作用越好。


阿斯顿马丁去年推出了奢华的罗纹和机加工卡钳——今年红牛也效仿了。今年的阿斯顿保留了复杂的卡钳,但将它们重新放置在制动盘上较低的位置,从而降低了重心,如上图所示。
红牛今年推出了设计更复杂的卡钳,其细节水平与阿斯顿的卡钳相匹配,如下图所示。

由于竞争对手已经焦急地研究如何效仿红牛和阿斯顿马丁的设计优势,他们希望能够赶上差距,卡钳设计可能会在这个过程中发挥很小但很重要的作用。
