【周二技术专栏】梅赛德斯的悬挂升级都有哪些有趣的细节?

2023-05-30 20:22 15425 次阅读

毫无疑问,梅赛德斯在摩纳哥站赛前就被视为是本站的关注重点,他们承诺已久的重大升级终于在此正式亮相。升级主要包括了更为传统的侧箱,和全新的前悬挂设计。而在此,我们将着重关注他们的全新悬挂。

从升级中明显可以看出的是,新的上叉臂前部要比以往显著更高,上叉臂有了一个很明显的前高后低的倾角,也就是“防前倾”式的设计。此前梅赛德斯的上叉臂倾角大约为15°,而现在已经达到了30°。

在刹车时,悬挂倾角越大,其抵御车身前倾的能力就越强,整车的气动性能也就会受到更少的影响。在地面效应时代,这一点尤为重要,因为赛车的下压力主要取决于底盘,因此底盘离地高度至关重要。赛车的前倾幅度越小,底盘在调教时就可以更接近地面,下压力自然有所提升。

前倾趋势的减少也使得赛车的下压力作用中心不易发生前移,以使赛车在制动时更加稳定,让赛车在入弯和出弯中拥有更高的一致性。

梅赛德斯赛车升级前后的外观对比

通常来说,这一代赛车在制动时往往不太稳定,到了弯中又很容易出现转向不足,不论是刹车还是过弯,这两种情况都不是好事。底盘结构中,文丘里通道喉部更靠近车尾,因此在赛车平稳行驶时,其尾部下压力会非常强劲,但随着赛车在制动中前倾,尾部离地高度的增加就会使赛车的下压力向前转移,导致车尾变得不稳。

但是这种防前倾悬挂结构也并不都是优点。制动荷载施加给悬挂的方式,以及赛车前倾幅度的减少,都让车手对赛车姿态的感知变弱了。因此,车手在控制刹车力度以使其和前轮荷载相匹配时会感觉更加困难。

而且,更高的上叉臂也会影响赛车转向时的横向姿态。更高的上叉臂会一并提高赛车的侧倾中心(也就是赛车侧倾时发生旋转所围绕的圆心,侧倾中心越高,赛车的侧倾幅度就越大)。

后悬挂也有一个侧倾中心,两者的连线就是赛车的侧倾轴。通常来说,侧倾轴应当是前低后高的。

这条侧倾轴往往就会决定赛车转向不足或转向过度的特性。前部侧倾中心越高,侧倾轴的角度也就越小,赛车就更易产生转向不足,尤其是在低速弯中。

所以,更改悬挂的几何设计需要做出很多权衡。而梅赛德斯的这次改动不仅是几何上的改动,同时还有空气动力学意义。他们希望借此改动,与新侧箱一起,来将更多的气流引至赛车侧面和底盘边缘。

侧箱的通道会将气流引至扩散器上方,而底盘边缘的涡流可以密封底盘,进一步降低底盘下方的气压,产生更高的下压力。底盘的进气就由其前部的进气口来完成。

新的前悬挂结构使得推杆、两根上叉臂、以及后部的下叉臂位于一线,这四者共同形成了一个下洗结构,将更多的气流引至侧箱两旁和底盘进气口中。

在红牛的拉杆前悬挂中,这样的设计就不可能实现了。因为拉杆的倾斜方向和位置都无法与其他叉臂形成互动。但在梅赛德斯的推杆结构中,推杆与其他连杆有着相同的倾斜方向。

梅赛德斯是被迫围绕现在的“浴缸”结构做出这些调整的,而这原本是为另一个气动套件准备的设计。但这依然有可能为他们开辟出全新的气动设计方向。

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