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[F1專欄]RB8賽車再遭調查原因為何？ |
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| 記者/Hunter Hsu |
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正所謂「人怕出名豬怕肥」，在連續兩年包辦世界冠軍之後，Red Bull賽車成為了賽道內其他競爭對手群起而攻之的對象，過去兩年關於該隊賽車遊走於科技規則灰色地帶的指控不斷。德國站之後關於RB8賽車利用Engine Mapping系統「非人為」控制車輛扭力輸出的爭議事件只是最新的一個例子。
 | | | 德國站之後關於RB8賽車利用Engine Mapping系統「非人為」控制車輛扭力輸出，進而被被大會比賽幹事要求解釋其修改Engine Mapping系統設定、以降低中段轉速扭力輸出。 |
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德國站比賽結束後，圍場內傳出了引人注目的消息：Red Bull車隊被大會比賽幹事要求解釋其修改Engine Mapping系統設定、以降低中段轉速扭力輸出的原因？德國站週日早上FIA科技代表Jo Bauer所公布的文件顯示他在驗車程序之後發現RB8賽車使用的Renault RS27-2012引擎的扭力設定存在違規嫌疑，而他將相關報告移交給F1德國站比賽幹事處理。Jo Bauer表示在對1號和2號賽車的引擎扭矩曲線進行檢查後發現，兩具引擎在中段轉速區域的最大扭矩輸出明顯比在過去的分站中設定的更低，因此他認為這違反了2012年賽季F1科技規則5.5.3條的規定 (油門踏板的最大行程位置，必須等於或大於引擎在標定轉速下的最大扭力輸出，而油門踏板的最小行程位置必須等於或者小於0N-m) ，同時也人為改變了兩輛賽車的空氣動力學特徵，因此涉嫌違反TD 036-11規則。
 | | | FIA發現在德國站週末，Red Bull車隊兩具引擎在中段轉速區域的最大扭矩輸出明顯比在過去的分站中設定的更低。 |
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要進行更深入的解讀之前，必須先對F1賽車的電裝系統進行說明。要稱F1賽車是「以300公里時速前進的電腦」也不為過的事實，其中最重要的Electronic Control Unit (ECU、電子控制元件) 。ECU負責的首要任務就是引擎動力輸出控制 (Engine Mapping) ，F1賽車上的油門採用的是FBW (Fly-By-Wire、線傳操控) 的方式。這表示油門與引擎之間並不是以鋼纜的方式連接 (大概也只剩下筆者的老一代Scirocco還是用這樣的方式) ，車手踩下了油門之後電腦會分析踩下的力道自動控制引擎動力輸出的大小，FBW與ECU系統結合在一起之後可以創造出10年前車手完全不敢想像的事！例如在摩納哥站GP大賽因為有許多低速彎、車手需要油門的前半段 (前50%) 十分靈敏以方便在低速彎中進出，後半段則不需要這麼靈敏 (使用的機會也不多) 、這就一定要FBW與ECU裝置的結合才做的到。另外在類似Hockenheim這樣的高速賽道中，很多彎道都是一出彎就是大腳油門、線傳系統也可以做出只要車手輕輕一踩，油門就立刻開到最大這樣的效果。FBW原本是70年代噴射戰鬥機使用的系統，現在也都轉移到賽車甚至高級房車的應用上。
 | | | 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）是F1賽車使用電子科技的代表。 |
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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，透過各類電子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1990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。因此從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曾多次禁用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。
2007年中，FIA公布了2008年F1科技規則實施方案，一如過去3年的預期，新版規則包括大幅使用指定規格零件 (包括標準化ECU) 同時循跡控制系統 (TCS) 宣布禁止使用。過去FIA主席Max Mosley推動大幅改革、降低參賽預算並平衡參賽隊伍之間競爭力，持續推動了包括「降低賽車空力套件下降力」、「單場使用長壽輪胎與長壽引擎」及「引擎排氣量由3公升縮減到2.4公升」等規定。打從TCS循跡控制一出現，FIA就曾以「危及比賽安全」為由禁止使用，但此舉也曾遭受前Benetton車隊經理Flavio Briatore的反對。一度F1賽事禁止過循跡控制系統的使用，但由於各隊不斷探索灰色地帶、研發類似TCS的各類系統，車隊之間也相互猜疑某些車隊可能使用花樣百出的智慧引擎管理系統來挑戰禁令，最終循跡控制系統從2001年開始又重回F1賽道。但由於從2008年開始，所有隊伍都必須配備統一的ECU控制器，這意味著FIA可直接監督引擎管理系統的細節，這被認為是禁用循跡控制系統的催化劑，同時也限制了各隊引擎性能的再提升。
 | | | 從2008年開始，所有隊伍都必須配備統一的ECU控制器，這意味著FIA可直接監督引擎管理系統的細節。 |
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2012年F1科技規則的本意是希望引擎的油門開量和扭力輸出之間保持一種「線性關係」 (也就是透過電腦設定模擬出過去「鋼纜時代」的油門反應) ，而Red Bull車隊透過刻意降低引擎在中段轉速之間的扭力輸出，顯然違背了這一規則精神。至於該隊為何採用此種方法，F1賽壇人士推斷其目的有二；第一是減少驅動輪 (後輪) 的空轉 (意味著某種程度的TCS循跡控制系統) ，第二則是製造更多的引擎廢氣 (被認為與空氣動力學效應直接相關) 。2010年賽季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) 。
 | | | Red Bull車隊透過刻意降低引擎在中段轉速之間的扭力輸出，可能改變賽車尾部的空氣動力效率。 |
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2011年西班牙站站開始，FIA科技工作小組頒佈了「當車手鬆開油門踏板時，Engine Mapping系統控制的油門的加開量不能高於10%」的新規定，如此一來能夠有效的防止車隊通過特殊的引擎設定，讓車手在鬆開油門踏板時引擎繼續向Rear Diffuser輸入接近100%的廢氣量。但由於時間倉促加上部分車隊反對被被擱置，然而FIA科技工作小組修改規則的決心已定，最終FIA決定從英國站開始強制執行「車手鬆油後油門加開量不能高於10%」規定之外，從2011年歐洲站GP大賽開始，各隊F1比賽車輛的Engine Mapping系統設定不得於週六排位賽結束後更改，這意味著針對週六排位賽的特殊引擎設定將成為歷史。2012年德國站之後看來F1車隊可能故態復萌，FIA將要求各車隊未來需要根據前四站的比賽提交一套引擎引擎轉速與扭力的數據作為參考，一旦FIA批准通過，車隊在之後引擎設置就必須按照這套參考數據來設定，新版科技規定要求：當轉速高於6,000轉之後，引擎的扭力輸出曲線必須與參考數據扭力輸出曲線的差距在上下2%之內。不過古諺有云：「道高一尺、魔高一丈」，過去20年來F1工程師不斷挑戰科技規則嘗試使用電子裝置增加比賽優勢，這樣的趨勢在未來發生改變的機率很低。
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