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[悬挂] 分享一下,F1使用的质量阻尼器技术

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该用户从未签到

发表于 15-7-2010 10:57:42 | 显示全部楼层 |阅读模式

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每年都去F1作车检,看到了很多东西,可以跟大家分享一下。

这次讲一下大名鼎鼎的“质量阻尼器”,也就是当年让雷诺独领风骚很久,又被罚的很惨的装置。现在在改良后,已经成为各车队几乎标准的配置了。

当年雷诺被罚的理由是其影响空气动力学效应:“该装置能减少鼻椎在刹车时的俯仰,因此使得前鼻翼和底板的空气动力效率提高”。当然这个理由有点牵强,实际是出于很多很多原因的综合考虑,比方说一个重达9~10公斤的可以动负载可以算是可以动压舱物了,更不提它带来的安全隐患。总体来说,FIA并不是反对这个思路,而是对巨大的配重块感到不满。

因此,现在的质量减震器已经改变了思路:将滑动转变为转动。这样,通过极大的速比,一个不需多重的转动元件就能够提供足够的转动惯量。也就是把原来的F=ma变成了  扭力=转动惯量x转动加速度
举例:两侧车轮都向上运动时,此inertial damper受到压缩的力,然后质量块的由静止到转动需要一定的时间,从转动到静止也需要一定时间。也就缓和了车身上下的速度曲线,使轮胎负载趋于平稳避免跳变。
和普通减震器的区别在于:一般的damper在伸和缩的过程中都只提供一个方向的阻尼力,和速度方向相反inertial damper的阻尼力只和受力方向相反,在悬挂向一个方向运动中也可以反复改变阻尼力的方向。
这个阻尼力始终阻碍轮胎和车身向任何方向的相对位移,就可以平缓轮胎的受力变化

其安装方式如下图所示,连接于两侧悬挂之间。(根据我的现场观察,至少Mercedes GP是这样使用的,并且集成在原有的弹簧导向杆上——螺旋弹簧就套在此inertial damper外,成为一个弹簧总成。原有的阻尼器在其他位置安装)
11.JPG

猜测其大致结构如下图。不过我对仅仅靠螺纹就能实现表示怀疑,要达到这么大的速比的话,轴向摩擦力可能会过大使得重块难以转动。估计有其他机构配合使用。但是大致原理是对的:将少量轴向滑动变成大量的转动,以转动惯量来起到原来重块的作用。
12.JPG

而FIA对此类减震器的态度显然是开放的。事实上,"inertial damper"的用词可以堂而皇之地出现在Parc ferme时检修申请表上(我有Mercedes GP车队的申请表副本)。舒马赫在周五和周六经历了赛车没有竞争力的情况后,曾一度怪罪赛车后悬挂有问题。要求车队进行检查的项目就包括suspension travel和inertial damper。后来发现没有问题。

近几年由于FIA越来越苛刻的规则,F1正在快速启用大量的新技术。谁知道接下来又会给我们什么惊喜呢?


该用户从未签到

发表于 27-7-2010 18:17:16 | 显示全部楼层
原理很简单。
其实可以参考一下转向机的滚珠丝杆结构。基本上没什么摩擦力的。
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该用户从未签到

发表于 12-2-2011 23:52:09 | 显示全部楼层
很多没看懂 ,但是我还是顶了,希望一二楼时不时到这里逛逛,也许碰上能够交流一下
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该用户从未签到

发表于 12-5-2011 17:00:25 | 显示全部楼层
但是技术上有那些问题呢?
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该用户从未签到

发表于 26-7-2011 11:02:29 | 显示全部楼层
一二楼的都是些牛人,继续努力吧
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