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[F1專欄]新版車身高度穩定系統受矚目 |
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| 記者/Hunter Hsu |
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隨著2012年賽季的接近，關於各隊新賽車的訊息也越來越多，其中最讓人關心的就是旨在爭取2012年世界冠軍的Ferrari車隊。日前數家英國媒體報導Ferrari車隊今年將推出類似上季Lotus-Renault車隊所測試的「車身高度穩定系統」，而Mercedes AMG車隊也正在設計類似的方案。
 | | | 1993年車手Alain Prost那輛替他拿下第四座世界冠軍的FW15C賽車就搭載有Active Ride System主動懸吊系統。 |
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透過各類裝置增加車身在彎道與煞車時的穩定性一直是F1工程師們的目標，最具代表性的就是Active Ride System (主動懸吊系統) ，1980年代後期至90年代初期是各式各樣高科技進入F1比賽的高峰期，當時新上任的FIA主席Mosley一度曾鼓勵各車隊使用這些裝置。
以1993年車手Alain Prost那輛替他拿下第四座世界冠軍的FW15C賽車 (Williams車隊) 作為範例，不但利用風洞進行車身的初期設計已經是所有車隊的基本程序、再加上利用高速電腦進行的Computational Fluid Dynamic運算，如此可以精確地預測出流經車身附近任何一處的空氣性質。
賽車內則裝置了ABS (防鎖死煞車系統，使煞車鎖死輪胎的機會降到最低) 、TCS (尋跡控制系統，防止後輪發生Spin的現象、使車輛能在彎道中展現100％的加速性能) 與Active Ride System (主動懸吊系統，讓車輛在任何時刻都可以保持與地面相同的高度、這可以發揮最佳的空力性能) 在內的三大系統，更不要提全自動的變速箱與可程式化的輔助煞車系統!此時一位車手與一位電腦操作員已經沒有太大的差別。
然而由電腦控制車輛駕駛、而非車手手動控制賽車關鍵功能一直以來都受到FIA的強力打壓，從1994年開始、FIA規定各車隊必須在賽季開始前繳交ECU控制裝置的原始程式碼給FIA科技工作小組審核。過去FIA曾兩度禁用TCS循跡控制系統 (Traction Control)，許多隊伍就暗地使用控制引擎與油門的Engine Mapping系統做出類似TCS的效果，例如只要前後輪速度不一樣的時候就自動斷油之類的功能就是處在違法與合法之間的灰色地帶，但該設計最終也遭到禁用。
另一個例子是上個賽季結束後也遭到禁用、由Red Bull車隊率先推出透過先進引擎控制系統而作動的「鬆油廢氣Rear Diffuser」(off-throttle blown diffusers)。這項裝置透過改寫引擎控制ECU的功能，在車手在鬆開油門踏板的極短時間內讓油門控制閥依舊處於開啟狀態繼續供油並延遲點火。這可讓F1賽車在進彎前、也就是車手在鬆開油門踏板的同時確保排氣管向Rear Diffuser吹入足夠的廢氣，進而保證在彎道內的下降力亦處於峰值，過去車手發現踩油門及收油的時候車輛操控會不平衡的問題因此獲得解決。
這項設計最終觸發了FIA的底線：FIA科技工作小組 (Technical Working Group、TWG) 認為「鬆油廢氣Rear Diffuser」大量使用電腦控制功能，讓油門踏板已不再只是扮演著控制動力和扭力輸出的角色、而變成了空氣動力裝置的一部分 (而且不是由車手手動控制)。
 | | | 去年在Abu Dhabi舉行的新秀試車過程中，Lotus-Renault車隊推出一套被外界稱為「被動運行車身高度控制系統」(reactive ride height system) 的裝置。 |
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有鑑於由電腦控制的系統註定遭到FIA禁用的命運，上季Lotus-Renault車隊所推出的車身高度穩定系統就採用全機械被動式設計。去年在Abu Dhabi舉行的新秀試車過程中，Lotus-Renault車隊推出一套被外界稱為「被動運行車身高度控制系統」(reactive ride height system) 的裝置。
該系統的核心零件是一個迷你液壓缸，並能透過煞車扭矩而被啟動而無需車手控制，此裝置可抑制車首在煞車過程中的重心轉移現象來保持前翼穩定的運作高度，進而實現穩定的車身前方下壓力同時提高過彎速度。Lotus-Renault車隊估計這套系統可提高單圈速度約0.1至0.2秒、並計畫於本賽季投入使用。目前可確定「被動運行車身高度控制系統」符合FIA對F1賽車懸吊系統的基本規定:F1賽車必須裝置有彈簧的懸吊系統，而且不是電腦控制的主動懸吊系統。
 | | | 從設計理念及結構來看，「被動運行車身高度控制系統」更類似於6年前曾經出現的「質量減震器裝置」(Mass dampers)。 |
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從設計理念及結構來看，「被動運行車身高度控制系統」更類似於6年前曾經出現的「質量減震器裝置」(Mass dampers)，該系統並不是什麼頂先進的發明，早在50年前法國Citroen車廠的CV2車型即出現類似構想。有趣的是，它的結構也不複雜，簡單來說就是將約9公斤的重量的壓艙物與一組特製的彈簧系統安裝在前懸吊系統之前的車首內，透過抑制前輪的震動幅度來提高輪胎在彎道內與地面的接觸面積，以確保動力持續平穩的透過車輪作用至賽道表面。
其作用原理為F1賽車碰到路沿石時，會對輪胎產生約8至9 Hz頻率的震動，而「質量減震器裝置」會產生反向同頻率震動的抑制效果，試駕過的車手指出此系統可顯著提升煞車性能表現及賽車在彎道內的操控性。「質量減震器裝置」可說是F1賽車懸掛系統近幾年來的重要突破，唯一的缺點就是稍微提高車身重心。加上系統結構簡單，效果卻十分驚人，繼Renault車隊後，包括Ferrari、Red Bull、McLaren與Williams車隊都競相投入研發類似系統，可惜這項創新最後仍然遭到FIA的禁用。
 | | | 消息來源透露與去年的賽車相比，內部代號「663」的Ferrari車隊新版賽車賽車鼻錐位置將有一個突起部分。 |
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在本文結束之前，我們再將焦點轉回「被動運行車身高度控制系統」(reactive ride height system)，事實上Lotus-Renault車隊早在2010年就向FIA提出了此一設計概念的適法性 (以避免事後遭到禁用)，並在2011年1月得到了FIA官方回覆允許之後決定納入2012年賽車的設計。而根據英國媒體的報導，其他F1車隊也已開始著手設計類似裝置並努力將之整合至今年的新賽車之內:Ferrari車隊已開始著手研發類似系統並向FIA提交了設計方案等待審核，預計FIA科技小組會在第一時間予以回覆、以便該隊準備於2月7日開始的第一階段冬季車輛測試。
而根據義大利媒體《La Gazzetta dello Sport》的報導，Mercedes AMG車隊也正在設計類似的方案，這可能也是MGP W03賽車無法參加2月7日開始的第一階段冬季車輛測試的幕後原因，之前還有消息人士透露Red Bull車隊也曾在2010年測試過類似系統但之後因不明原因而放棄。
先前Eurosport電視台曾報導Ferrari車隊2012年式賽車底盤首次碰撞測試並沒有通過，車隊被迫對其進行強化處理並重新送測。目前仍無法確定「被動運行車身高度控制系統」是否就是Ferrari車隊新版賽車外觀特色的主要原因，但根據過去「質量減震器裝置」的安裝位置，可以判斷「被動運行車身高度控制系統」的相關零組件應該十分接近車首，日前部分消息來源透露內部代號「663」的Ferrari車隊新版賽車賽車鼻錐位置將有一個突起部分，Ferrari車隊高階人士在敘述時也表示新賽車看來外觀有些許突兀。
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