对于一辆赛车来说,我们可以分为簧下质量和簧上质量两个部分。
簧下质量是指不由悬挂系统中的弹性元件所支撑的质量,一般包括有车轮、弹簧、减震器以及其它相关部件等;
而簧上质量自然就是车辆剩余部分的质量,一般包括车架、动力系统、传动装置、车手等。
一辆车在不考虑其他因素的情况下,单从簧上质量和簧下质量的分析对于车辆的操控性、舒适性、加速性能的影响看,得出的结论是簧上质量与簧下质量比值越大,则各方面的表现会趋于更加优异。
而一辆性能车假如不考虑成本,想要将操控和动力爆发性能发挥到极致的话,那么簧下质量也就要轻到极致。
而作为簧下质量一部分的车轮质量,轮圈对我们的簧下质量有什么影响呢?一个轻量化的轮毂对赛车的效果到底有多大?今天我们就一起来看一下吧。
轮圈越轻,轮胎的路面追跃性也会提升,搭乘起来的感受更平稳舒适。
有这样一种说法:簧下1公斤,簧上10公斤。意思就是簧下降低1kg质量,取得的优化效果大致相当于簧上砍掉10kg。所以车手想要彻底在起步、加速、制动、过弯中发挥出完整性能的话,絶对少不了选用轻巧的轮圈。
轮圈越轻,车子起步时所需的引擎马力越小。
铝制轮圈是现在车辆使用的比较主流的轮圈。铝制轮圈装饰性意义虽强,但一方面却也仍会对行驶性能造成不小的影响。
车子需要最多动力的时机在于起步时。想要让车子由静止状态稍稍开始移动,需要极大的动能。如果轮圈较重则不易使其转动,所以轮圈越轻,便只需要少量的动能(=引擎马力)便可让它转动起来。
而这项条件就称为簧下重量,他会大幅影响车的运动性能。轮圈和轮胎越轻,赛车不仅起步、加速性能会提升,刹车时也容易停止轮胎的转动(刹车较为有效)。另外,悬挂系统的运作也更加流畅,路面运动表现和搭乘舒适感也都会获得改善,更能节省燃料费用。
如上所述,所以大多数跑车都会选择比铁比重更轻的铝制轮圈。据说,簧下重量每轻量化Ikg,收到的效果是簧上重量轻量化的10倍。在赛车领域中,甚至会选择比铝更轻的镁合金轮圈。
目前成为主流的铝制轮圈,在优良的导热性、热容量以至于排出刹车热量的效率方面的表现都十分出色,而且比起铸铁材质,耐腐蚀性也更是优异。
而在更换轮圈时,要特别注意尺寸变大导致重量增加。特别是若尺寸大幅提升时,通常也会使得簧下重量大幅增加;因此必须审慎考虑扁平轮胎所带来的好处、以及随之增加的重量所带来的坏处。
F1赛车轮毂的主要材料是低密度和高强度的镁合金。FIA规定轮毂必须由一整块材料构造而成,因此车队纷纷选择整体化锻造轮毂。
与民用车一样,轮毂(或整个轮胎)其实只与刹车盘相固定,但F1赛车仅通过一个中心螺母与刹车盘配合。在理想状态下,气动扳手将螺母上紧的时间约为0.6秒。