剖析Ｆ１賽車輪圈

從設(shè)計(jì)原理上講，安裝在汽車上的四只車輪支撐著整個(gè)車身的重量，是保證安全行駛將車輛的運(yùn)動(dòng)性能傳達(dá)到地面的重要零部件。除了輪胎以外，使用鋁合金材料或者鎂合金材料制造的輕質(zhì)量輪圈就是車輪最重要的組成部分。在所有的輪圈產(chǎn)品當(dāng)中賽車輪圈估計(jì)算得上是頂級(jí)產(chǎn)品了，尤其是F1方程式賽車的輪圈，更是高端中的高端。下面，我們就來(lái)仔細(xì)看看F1的輪圈，看看它究竟有什么奧妙。

F1賽車輪圈的特點(diǎn)

一個(gè)F1方程式賽車的輪圈可以說(shuō)是一件藝術(shù)品，我一直希望家里茶幾的底座就是一個(gè)這樣的輪圈。不過(guò)，輪圈這種東西的作用似乎是路人皆知。這樣一來(lái)，即便我再怎么了解F1賽車的輪圈，也很難在其他人第一次接觸它的時(shí)候，就清楚地告訴他們這個(gè)輪圈和一輛法拉利跑車上的輪圈有什么不同。

想說(shuō)明白它們之間的差異，需要花費(fèi)我一番口舌才行。你看它們都是圓形，但是請(qǐng)記住，相似之處僅此而已！

關(guān)于F1賽車輪圈，你首先要明白的是，它有固定尺寸需求。和多規(guī)格民用輪圈不同的是，所有F1賽車輪圈的直徑必須為13英寸，這一點(diǎn)是絕對(duì)不允許違背的。

一個(gè)跑車輪圈的重量對(duì)于駕駛者來(lái)說(shuō)并沒(méi)有太大關(guān)系，而一個(gè)F1賽車輪圈所能省下的每1g重量都是至關(guān)重要的。你要明白，F(xiàn)1賽車對(duì)于重量的計(jì)算通常都是以g為單位的，謀求1g重量的降低往往是所有工程師1年辛苦的目標(biāo)。

另外，設(shè)計(jì)者在求輕的同時(shí)還要考慮平衡力量和耐力，畢竟F1是一項(xiàng)極限的運(yùn)動(dòng)，各個(gè)部件都是要經(jīng)過(guò)嚴(yán)酷環(huán)境考驗(yàn)的。通常來(lái)說(shuō)，在賽道中的高速?gòu)澖牵喨Φ膭傂圆粔蚓蜁?huì)導(dǎo)致賽車動(dòng)作不穩(wěn)定：而在可以急加速的彎角，重量超輕的輪圈可以讓賽車更快地提高速度，取得領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。為了在確保剛性的同時(shí)擁有超輕的重量，所有的F1賽車輪圈都盡量削減了輪輻和輪圈的厚度。最后，一個(gè)F1賽車輪圈的重量?jī)H為306Kg，這個(gè)重量連普通輪圈重量的一半都不到。

為什么是鎂合金鍛造輪圈

一般來(lái)說(shuō)方程式賽車上的輪圈都是鎂合金鍛造輪圈，F(xiàn)1賽車也不例外。使用鋁合金材質(zhì)來(lái)制造輪圈的想法之所以被放棄因?yàn)殡m然它更堅(jiān)固，卻更重一些這對(duì)于F1賽車來(lái)說(shuō)是不可接受的。碳纖維材質(zhì)作為一種可能的材料也曾經(jīng)被考慮過(guò)，但最后還是被禁用，因?yàn)閲?guó)際汽聯(lián)規(guī)定所有F1賽車輪圈必須都是金屬制品。

鎂合金材料的優(yōu)點(diǎn)在于比重約為鋁的2／3，比鋁更輕卻擁有同等的剛性。缺點(diǎn)在于價(jià)格昂貴，較易腐蝕。即使表面進(jìn)行了各種鍍膜覆蓋，如果出現(xiàn)破損、露出了內(nèi)部鎂合金材料，則會(huì)立刻開(kāi)始腐蝕。

另外，鎂的鍛造設(shè)備也非常重要。鍛造鎂合金時(shí)，至少需要8千噸的油壓式?jīng)_壓機(jī)。而且材料變硬，放熱較早，所以需要高超的鍛造技術(shù)。

鎂合金鍛造輪圈的制造

鑄造和鍛造是兩種不同的輪圈制造方法，在賽車輪圈制造方面，鍛造是最常用的方法。鍛造是加熱金屬后對(duì)其施加壓力并鍛造成型的加工方法。具體地操作方法是根據(jù)用途，把材料毛坯邊加熱到350℃～450℃，一邊施加每1平方厘米4噸～6噸的壓力，按壓在金屬模型上成型。與鑄造的方法相比，鍛造不適合批量生產(chǎn)，但是由于它是高壓成型，因此產(chǎn)品的金屬組織比較細(xì)密，材料的使用量較少，可以制成重量輕、剛性強(qiáng)的輪圈。目前，除了賽車輪圈以外，梅賽德斯——奔馳和BMW等高級(jí)轎車上的標(biāo)準(zhǔn)裝配輪圈也都是鍛造制品。

滾鍛(也叫模鍛)，就是把一只輪圈的毛坯在滾動(dòng)中鍛造成型。這種技術(shù)也就是制造F1方程式賽車輪圈所采用的工藝。在特定的溫度和壓力下，將鎂合金材料結(jié)構(gòu)不斷滾動(dòng)延展，使輪圈更輕更耐用，保持了金屬的致密程度和整個(gè)輪圈的平衡。滾鍛出的輪圈在保持足夠強(qiáng)度的同時(shí)，還能大大減少材料的厚度，這是F1賽車工程師們最希望看到的事情。BBS是最早使用滾鍛工藝來(lái)制造輪圈的生產(chǎn)廠家。

鍛造輪圈的日本制造商

在日本，目前具有8千噸以上油壓式?jīng)_壓機(jī)這種設(shè)備，可以制造鎂合金鍛造輪圈的公司共有3家，分別是；WASHIBEAM、TANEISYA和RAYS。這三家公司目前都向F1車隊(duì)提供鎂合金鍛造輪圈：WASH BEAM通過(guò)為BBS品牌代工來(lái)制造輪圈供應(yīng)給法拉利、本田、豐田、世爵和超級(jí)亞久里這5支車隊(duì)；TANEISYA通過(guò)為ENKEI、OZ、AVUS(由各家公司進(jìn)行最后加工)這些品牌代工供應(yīng)給邁凱倫、雷諾、寶馬一索伯、紅牛和紅牛二隊(duì)這5個(gè)車隊(duì)；而RAYS從今年起成為了威廉姆斯車隊(duì)的輪圈供應(yīng)商。