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    F1为什么边转向边刹车?

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    圣安东尼奥小石匠2021-06-13

    带着刹车入弯,学名叫:Trail Braking(循迹刹车)

    循迹刹车一项无论在民用赛事还是专业赛事都十分常见的驾驶技术。

    在F1赛场,Trail Braking也是一项十分常用的驾驶技术。

    上海国际赛车场 1、2号组合弯

    我们先从基本的原理讲起。

    提高赛车圈速的终极终极奥义:实际上是对轮胎附着力的充分利用。因为一辆车究竟能有多快,并不是取决于发动机的输出,而是看这些输出能有多少转化为轮胎与地面的摩擦力。一个简单的例子,发动机的输出就是水管里的水,轮胎与地面的附着条件就是水龙头的大小。水的流速取决于水龙头大小而非水管里水的多少。这就是轮胎在赛车运动中十分重要的原因。

    对于这条基本准则,无论是在直道还是弯角,都是成立的

    在车辆动力学当中,为了生动形象的描述轮胎附着力这一物理量,就衍生出了「轮胎摩擦圆」(Friction Circle)。简单来说,就是实用摩擦圆来描述轮胎所受到的纵向和侧向的摩擦力之和。而摩擦圆的边界,则意味着轮胎的附着极限

    轮胎摩擦圆

    当然,从物理学角度来说。力的大小就意味着加速度。在车辆动力学的分析当中,为了更直观的表述车辆的状态,就又衍生出下面这个东西:「G值图」(G-G Diagram)。G值图用来表述车辆在纵向和侧向上的加速度之和。如果我们像直观的区分一个职业车手和一个业余车手,我们只需要看他跑出来的G值图就可以。

    G值图

    对于任何赛车运动来说,圈速的提高都是围绕着上面这些东西所进行的。对于题主所说的:先刹车降到一定速度在入弯边刹车边入弯也需要从摩擦圆和G值图的角度来考虑。


    对于F1赛事来说,在大多数的中低速弯道,无论是U型弯还是组合弯,车手们都使用了Trail Braking这项技术来提高圈速。

    区别在于:

    • 第一种情况,车手先进行直线制动,随后使用Trail Braking入弯。如上海国际赛车场6号弯,14号弯。
    • 第二种情况,车手直接使用Trail Braking入弯。如上海国际赛车场1号弯、8号弯。

    就以上两种情况,我截取了2017的汉密尔顿在上海站的车载录像。

    上海赛车场1号弯

    上海国际赛车场6号弯

    上海国际赛车场8号弯

    上海国际赛车场14号弯

    上海国际赛车场赛道图

    在上述的四个弯角,均可以明显看出汉密尔顿在方向盘角度转过90度左右时,依然时含着制动的

    但其区别在于,1号弯和8号弯是直接Trail Braking,而6号弯,14号弯则是先进行了直线制动,然后Trial Braking。总结一下:

    • 中速组合弯道(8号弯)或者半径渐变小的弯道(1号弯),F1车手会直接使用Trail Braking入弯。
    • 低速回头弯(6号弯、14号弯),F1车手会先直线制动,然后使用Trail Braking入弯。

    F1车手使用这样的技术策略,其本质原因依然是最大化的利用轮胎附着力。弯道行驶问题,实际上是一个轮胎纵向摩擦力和侧向摩擦力的分配问题


    而低速回头弯和半径渐变组合弯的区别在于他们的侧向摩擦力的需求不同

    低速回头弯的侧向摩擦力需求来更加直接而且绝对值更高

    半径渐变小的组合弯侧向摩擦力需求来的循序渐进增长且绝对值更小

    上海国际赛车场1号弯攻略


    在低速回头弯直接使用Trail Braking将是赛车在apex无法获得充足的侧向摩擦力而冲出赛道甚至是根本无法切到apex。

    在车速渐变的组合弯先进行直线制动再Trail Braking将是轮胎附着力没有得到充分利用而损失大把时间。


    不使用Trial Braking在赛车驾驶的初级阶段是必须要掌握的技能。它可以帮助尽快掌握刹车技巧,精准的找到刹车点并练习如何将制动踏板快速踩到滑移率刚刚好的位置

    而Trial Braking则是你在赛车进阶阶段所必须要掌握的技能。它可以帮助你更好的掌握入弯时的制动和转向联动技巧。帮助你在制动时载荷前移的情况下迅速捕捉到轮胎附着力的增加。同时丰富你在轮对轮(Wheel to Wheel)时的攻防战术。

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