法拉利结构

法拉利结构法拉利F2007技术参数：车型代号F2007 车身总长4545毫米车身总宽1796毫米车身总高959毫米轴距3135毫米轮毂尺寸13英寸后轮轮距1405毫米前轮轮距1470毫米车身总重600公斤(含水、润滑油和车手) 底盘结构碳纤维蜂窝状符合结构引擎代号056 气缸数量8气缸夹角90度气阀数量32阀门驱动气动引擎排量2398毫升活塞直径98毫米引擎质量95公斤燃油壳牌V-PowerULG62 润滑油壳牌SL-0977变速箱布置方式纵置变速箱(带防滑差速锁) 变速箱结构7挡连续式半自动变速箱(1倒挡)制动系统碳纤维通风刹车碟悬挂系统前后双叉臂(主动推杆、旋转减震器)法拉利F2007深度分析:转用零龙骨长轴距另有学问法拉利的新车F2007从亮相到现在，已经有接近一个月的时间，公众在这段时间里对它的了解也越来越多。

但是对于其设计的出发点、核心的技术变化却知之甚少，尤其是对加长轴距感到不解。

为此，我们撰写了这篇深入的技术分析。

文章不仅揭露了F2007发生的核心变化，更重要的是讲述了背后原因，希望对于热衷F1技术的车迷了解赛车，能够起到真正的帮助！一，以空气动力学为设计出发点，延长车身轴距法拉利的新车，通过查看技术参数就可以发现的变化是，轴距大幅增加了，而这背后，隐藏着巨大的学问。

法拉利老车型248F1的轴距为3050毫米，新车F2007达到了3135毫米，增加了85毫米之多。

这在大多数车队都在为新规格的普利司通轮胎而缩短赛车轴距、前移重量的情况下，似乎让人费解。

对此，法拉利的底盘总监科斯塔(Aldo Costa)这样说道：“这纯粹是因为空气动力学。

我们不相信在本质上会对车辆的动力学造成巨大的冲击。

相反，这为我们以更好的方式发展空气动力学创造了更多的可能。

”但科斯塔的话，或多或少在弱化加长轴距带来的负面效应。

关于这点，我们需要先了解一下新轮胎发生的变化。

冬季测试期间，普利司通方面已公开承认，与上赛季相比，新轮胎结构明显更弱了；不论是前胎还是后胎，都比两家轮胎供应商提供轮胎的时期要弱。

但是后轮扮演着更大的因素，这正是大多数车队缩短赛车轴距、前移重量的原因。

回到法拉利的新车，车队在新车发布会上表示，F2007增加的85毫米全部用于驾驶舱和前轮之间。

以这种方式增加轴距，将对赛车的重量分配带来主要冲击，必然造成赛车的重量后移，显然这与普利司通的新胎特性是背道而驰的。

那么法拉利为什么要这么做呢？这又牵涉到另一个因素，新的撞击测试规则。

FIA在本赛季，引入了更加严格的车尾撞击测试，造成车尾的气流效率受到影响。

法拉利的空气动力学小组认为，夺回由于新尾锥造成车尾损失的下压力，比名义上的重量分配要求更重要。

而且模拟工具告诉他们，即便是后轴的负荷增加，但只要能制造更强的后部空气动力学抓地力，以防止后轮出现滑动，同样能缓解后胎的负荷。

换言之，加长轴距带来的负面效应，是可以通过空气动力学来克服的。

至此我们可以发现，法拉利在设计赛车的首要出发点是空气动力学，而不是如何去适应轮胎。

当然，这也是很自然的，因为法拉利凭借与普利司通多年的合作，早已知道日本轮胎的秉性，即便是新胎发生了巨大的变化，法拉利也不会落在他人之后。

从本质上讲，F2007与248F1每一处空气动力学外貌的区别，都源自于设法提高通向尾部的气流，以克服更加严格的车尾撞击结构带来的负面效应。

按照新规则规定，新尾锥不仅要求具有更高的吸能能力，其形状也进行了严格规定，而正是因为强制规定的外形，阻挡了中央扩散器的气流通道。

因此扩散器的气流流量受到了限制，唯一弥补损失的下压力的办法是提高气流的流速。

而加长的轴距，将起到推动作用，同时还有新的零龙骨前悬挂结构和新的散热器设计。

F2007的散热器接近呈水平放置，这样允许赛车侧箱的下沿内切的更加厉害。

因此创造了更加有效的低压区，加速了气流沿着侧箱流向车尾。

另外，更紧凑的车尾包装也促进了车腰收的更细。

综合这两个新特征，大大的提高流向车尾横梁翼气流的速度，引导更多的气流从两轮之间流过，而不是让其从轮胎两侧散失，成生更多的阻力。

关于车尾横梁翼需要特别说明的是，老车型248F1劈开的设计方案被保留了下来，这样主要是能够让中央的扩散器设计的更大。

但是由于新赛季引入新的车尾撞击结构，因此大多数其他车队的设计师都认为，这样的设计将不再具备优势。

不过很显然，法拉利的空气动力学部门主管埃里(Johe Iley)可不这么认为。

在空气动力学方面，F2007的变化还有散热器的入口和出口都进行了重新设计，这反映了散热器的不同的放置方式和尺寸的增加(关于F2007的尺寸加大，本文后面还将进行更加详细的分析)。

从刚刚发布的新车，到本文截稿为止，F2007都没有安装散热烟囱(但预留了安装位置)，只在侧箱机盖上开凿了大面积的散热窗，另外，值得关注的是，新车还在变速箱的正上方开了一个气流出口。

这在法拉利车上还是第一次。

法拉利在新车发布期间已明确表示，当前的车身套间是临时的，前翼和尾翼都是直接沿用248F1。

前往墨尔本，会被换上新的。

另外，实战版本的车型可能会重新装上位于鼻锥上的气流调节片，以将更多的气流向车尾输导。

二，零龙骨前悬挂强化的单体壳为了提高空气动力学效率，法拉利最终还是抛弃了一贯坚持的单龙骨设计，改用零龙骨布局。

但是需要特别提到的是，F2007的下叉臂并不是直接连接到底盘上，而是像退化的双龙骨一样，通过两根微微凸出的加强筋与底盘(单体壳主体)间接相连。

这使得该区域的单体壳得到了加强，至于是否增加重量法拉利并未透露，但有一点可以肯定的是，会对悬挂几何结构的调节，带来了一定的限制。

前文中提到，新车的轴距增加了，因此为了保证赛车拥有同样的扭转刚度，对单体壳进行强化成为必须，赛车的质量因此增加。

关于赛车的重量增加还包括散热器。

F2007为了让侧箱下沿收的更窄，被迫改变了散热器的放置角度。

新车的散热器类似于F2004的方案，接近水平放置。

根据空气动力学设计的要求，侧箱的气流入口越小越好，当然，这与将侧箱下沿收的更窄的思想刚好吻合，但它同时又带来了另一个问题，如何维持其散热能力？在技术水平未取得突破性进展的情况下，既要缩小进气口尺寸，又要保持热交换能力不变，唯一的办法是增加散热器自身的尺寸，因此，F2007的散热器更大更重了。

提到质量，还有一点。

法拉利在新车发布会上公开承认，单独为满足更加严厉的车头、车尾以及侧面撞击测试，新车的重量就增加接近十公斤，如今再加上上面提到的强化底盘和加大散热器带来的额外质量。

因此，F2007配重自由度必然会受到进一步的影响。

当然，新规则带来的大约10公斤的质量，对于所有车队都是平等的，同时引发的外观变化也基本一样。

“在鼻锥的溃缩变形形式上，必须取得进一步的发展。

而车尾，FIA不仅规定了尾锥撞击结构能够吸收的最大的G值，还规定了空间要求，所以每一支车队尾锥的尺寸和形状都是一样的。

”法拉利底盘总监科斯塔解释到。

而这也正是MP4-22的尾锥改为传统设计的原因。

在底盘方面，要谈到的最后一点是后悬挂。

新车的后悬挂保持了原来的结构，即扭杆与中央的萨切斯旋转减震器相连。

在这里需要提到的一点是：旋转减震器是目前减震器中最紧凑的结构。

它由萨切斯在2003年率先开发出来，法拉利F2003-GA是第一辆配备这种减震器技术的赛车。

言归正传，虽然F2007的后悬挂目前是使用的老结构，但改进工作会接踵而至。

目前，一个旨在降低后胎工作负荷的发展项目正在进行。

去年在赫雷斯对07款的轮胎进行首次测试时发现，软配方的轮胎在所有车上降级的速度都非常快，这使得改进后胎工作负荷的发展项目变得更加急迫。

除了应急方案，法拉利一种新的悬挂结构正在酝酿中，计划在季中推出，具体时间未定。

三，引入无缝变速箱优化引擎性能从F2007开始，法拉利加入了由迈凯轮和本田率先开创的无缝变速箱俱乐部，只是法拉利更喜欢将这套系统称为快速换挡变速箱(quick shift gearbox)。

“他几乎是同时换挡，节约了从一个挡位切换到另一个挡位的时间，科斯塔(Aldo Costa)在谈到新变速箱时说道。

2006年4月17日，法拉利首次对外公开正在开发自己的无缝变速箱系统。

只是他们的路走的有些曲折。

“现在我们正在测试这套系统，但是它不会在本赛季的比赛中使用。

在我们最初的计划中有一个非常复杂的系统；它同时拥有极高的可靠性，但是系统太复杂了，不利于维护保养，又重又昂贵。

”前技术总监罗斯-布朗(Ross Brawn)在当时说道。

“所以我们打算造一个比较简单的，但这同时会伴随着一些风险，因此我们仍需要进行大量的测试，将风险降至最低。

”根据布朗在公众场合的口吻，他自始至终都在弱化无缝变速箱的优势。

“使用无缝变速箱是有一定优势，但是它并不像人们想象的那么大。

”和旧变速箱一样，新变速箱也采用了碳纤维的外壳。

但是进行了重新塑形，以满足尾部的空气动力学设计和新的尾锥规则要求。

引擎方面，法拉利的056在上赛季末被认为是最强的心脏。

本赛季的版本是其基础上优化的产物，但是代号没有变。

056 V8的活塞直径设计达到了FIA允许的上限：98毫米。

新的引擎总监西蒙(Gilles Simon)表示，从提交引擎开始，改进工作便一直在进行，尽管是非常小的改动，但是效果很显著。

当然，法拉利也需要对电子系统进行重新调整，以满足19000转/分的转速限制。

“FIA允许我们对燃烧室、凸轮轴和阀门进行改进，加上我们还减轻了一些部件的质量，使得引擎的扭矩输出曲线增强，并提高了可靠性。

当然，我们还会与壳牌携手发展燃油和润滑油，同时会改进气箱，并着眼于减少引擎的内耗。

”西蒙在谈到新引擎时说道。

车身（BODY）：F1赛车的车身采用碳素纤维增强塑料（CFRP）。

这是一种异常坚固但却有着轻微重量的优异材料。

在使用这种材料之后，被称为无大梁单体结构（Monocogue）的车身基础部分的重量竟然不可思议地只有30KG。

而最后在安装了所有所需部件以及坐上驾驶员之后，整辆F1的重量也只有600KG而已，只有一般民用汽车的重量的三分之一左右。

发动机（ENGINE）：根据规定，现在的F1赛车可以使用排气量3000CC以内的10缸发动机，其最高转速可以达到每分钟19000转，最高输出功率达到900马力。

由于F1比赛所需要的稳定性，引擎制作的方向不只是单纯的高速，更需要适应长时间的高速运转以及为了得到更好的转弯性能，也必须提出小体积、轻重量和小尺寸等设计需求。

悬挂系统（SUSPENSION）：F1赛车的悬挂系统被暴露在车身的外侧，这是所有方程式赛车的一个退热顶。

虽然悬挂系统在F1中的功能与市面上销售的民用汽车相同，但是其较舒适来说更需要的是良好的驾驶性能，这需要让4个轮胎始终保持与地面接触行驶。

而由于活动更好的空气动力学效果，在悬挂系统的形状上，F1也参考了一些飞机的设计。