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    红牛的侧厢升级比想象的更复杂

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    F1围场里的那些事2023-05-04

    红牛车队在巴库带来了侧厢的升级,全新的侧厢进气口比旧版更扁更宽,该升级改善了侧厢的气流,并增加了下切的体积,降低了车身阻力,或许除了以上这些优点之外,该升级还能带来更多的好处。

    在空气动力学方面,红牛提高了侧厢进气口的下缘,目的是要尽量减少前翼尾流在侧厢前缘所造成了气流堵塞,并确保更多的高速气流流入下切区域,而不是进气口,下切体积的增加意味着侧厢下方的高压区能为赛车带来更多的下压力;此外,通过该区域的高速气流还有助于在底板前方清除前轮乱流。当然散热进气口的抬高必定会降低散热效率,这几乎是建立在车队对于动力单元的散热效率有多大信心的基础上。

    在F1赛车散热出入口的截面积设计上,车队通常采用的入口截面积为散热器表面积的20-25%,而出口稍大,约为30-35%左右,显然红牛在巴库带来的进气口设计采用了入口截面积的下限。在侧厢散热器的组合中通常由两部分组成,分别是水冷和油冷两类散热器,散热器的尺寸约为80厘米乘40厘米,换句话说如果红牛车队采用的散热器表面积为3200平方厘米的话,升级版的散热进气口的截面积约为3200平方厘米的20%,也就是640平方厘米,与老版本的800平方厘米相比整整减少了160平方厘米,从目视的感觉来判断,红牛目前所采用的进气口尺寸大约为32厘米成10厘米。

    另外,散热器的面积与厚度是成反比的,面积越大,散热器就越薄,散热效率就越高,同时阻力也更小。与法拉利不同,红牛除了主散热器是放在侧厢以外,其他的比如中冷器、液压、变速箱都放在了更高处,也就是T字防滚架的后方,或者说是引擎盖的上方,这是为了让空气动力学设计师优化散热器进气口尺寸和侧厢轮廓,以提高赛车的整体气动效率,并最大限度地提高下压力。还有,确保散热进气口的气流尽可能干净也至关重要,因为过多的乱流将对冷却产生负面影响,这就是红牛为什么要提高进气口下缘的原因,虽然减小了进气口的截面积,但却提高了散热效率。

    除了散热进气口截面积的变化,车队还对进气口的外援轮廓进行了修型,以获得最佳气流速度和流向,这显然也有利于提高散热效率。同时,如果我们假定作用于赛车表面的气流流量是一个常数的话,那么进入进气口的气流减少了就意味着提供气动效应气流的增加,如果对这些高速气流加以利用无疑将提高赛车的下压力水平,更何况进气口面积的减少肯定会降低阻力。

    另外,如图中蓝色椭圆所示区域,不同于老版本的90度角的设计,新版的侧厢向后扫过侧面和顶部表面,并在后视镜的下方形成了一个小的三角形结构。这可能是为了更好地管理进气口气流的溢出,而老版本的设计显然会形成低速的涡流,这对侧厢上方的高速气流会形成一定的破坏作用。

    其实类似的设计早在6年前就有了,我们对比法拉利2017年和2018年的侧厢设计,就可以看到马拉内罗在2018年就明显减小了进气口的截面积,归根结底其目的与红牛的做法是如出一辙。事实证明,无论赛车的概念怎么变,车队在赛车气动设计方面依然会争取最大的下压力和最小的阻力,同时还能获得最佳的散热效率。

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