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《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

2018年06月19日 發表

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E

在了解完《Formula E》賽車的動力系統以後,本篇要探討的就是讓賽車貼地飛行的秘密武器,也就是「懸吊系統」以及「輪胎」。由於Formula E賽事採用街道賽形式,意味著賽道的狀況也會比賽車場內的路面有更多變化,也會有更多不平坦的地方。因此Formula E賽車的懸吊系統必須能夠應付顛簸的路況,同時提供穩定的抓地表現。

前懸吊

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E

Formula E賽車在統一規格的前懸吊採用了與絕大多數方程式賽車相同的「Push-Rod推桿式懸吊系統」,結構上為「雙A臂」設計,懸吊上下做動時會透過一支推桿去推動搖臂,將車輪所承受的路面衝擊轉換給位於車體內部的阻尼和彈簧機構去吸收。不過在Formula E賽車上所使用的並非傳統的圈狀彈簧,而是以左右各一支扭力桿(Torsion Bar)來取代彈簧。

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E

透過搖臂上固定的兩支防傾桿連桿,兩側的懸吊系統得以和兩支鋼片式的防傾桿連接,車隊能夠靠著旋轉鋼片式防傾桿的角度來調整防傾桿的軟硬度。

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E
▼此角度為防傾桿最硬的設定

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圖片來源:Formula E
▼此角度為防傾桿最軟的設定

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E

這套推桿式懸吊系統也經由搖臂和阻尼筒連接,讓懸吊系統能夠透過不同的阻尼設定來控制扭力桿回彈時的速度以及車輛動態上的穩定性。

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圖片來源:Formula E

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圖片來源:Formula E

後懸吊

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圖片來源:Formula E

由於Formula E各車隊在動力系統上都有不同的設計與概念,造成固定在後傳動系統上的後懸吊無法以統規方式來進行規範,因此主辦單位採取讓各車隊自行研發後懸吊系統的方式增加車隊在研發上的彈性,這讓目前賽場上每一輛Formula E賽車在後懸吊的設計上或多或少都有所差異。

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E

雖然如此,不少車隊的後懸吊在結構上都還是使用了推桿式懸吊系統。與前懸吊做動方式類似,不過後懸吊因為空間足夠的關係,使用了較普遍的圈狀彈簧與阻尼桶身一體式避震器。

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圖片來源:Formula E

為了讓搖臂能夠做動的更加順暢,搖臂內部採用滾針軸承。超低阻力的軸承讓車隊工程師得以精確的測量懸吊系統的動態與受力程度,進而設定出最佳的彈簧係數與阻尼配置。

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圖片來源:Formula E

後懸吊系統同樣使用鋼片式防傾桿,透過旋轉防傾桿,車隊可以設定出賽車在過彎時最理想的側傾幅度。

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E
▼此角度為防傾桿最軟的設定

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圖片來源:Formula E
▼此角度防傾桿最硬的設定

《Formula E電動方程式》賽車解析 ─ 貼地武器:懸吊與輪胎

圖片來源:Formula E

懸吊設定

Formula E賽車的空力設計為統一規範,而由於是速度較低的街道賽,電動方程式賽車對於下壓力的依賴較低。也因為Formula E的下壓力並不是非常大,因此賽車在設定上會更需要強大的「機械抓地力」。機械抓地力指的是賽車本身機械設計以及輪胎在沒有下壓力幫助之下所能夠產生的抓地力。為了最佳化機械抓地力,Formula E的賽車規範當中容許車隊自由變動前後懸吊的彈簧係數、阻尼係數以及四輪定位角度。

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圖片來源:Formula E

基於上述原因,在缺乏下壓力之下,Formula E賽車普遍會使用較軟也就是較低的彈簧係數設定來盡可能的保持最大機械抓地力。也由於空力設計產生的下壓力並不大,因此車隊也不必擔心較軟的懸吊設定在車輛彈跳或者側傾時對於空氣力學產生的影響。

輪胎

與方程式普遍使用的13-15吋不同,Formula E賽車使用了在房車賽事當中較常見的18吋輪圈,而寬度也更加接近一般市售車使用的尺寸。在一場賽事當中,每一輛賽車只有一套配胎,車隊必須使用同一套輪胎完成練習賽、排位賽以及正賽,因此輪胎耗損管理是相當重要的策略之一。

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圖片來源:Formula E

目前Formula E賽事的輪胎由法國輪胎製造商Michelin統一供應,這條Pilot Sport EV賽道用胎的設計核心是在全天候狀況下都能發揮高水準性能,同時擁有相對優異的磨耗表現。Michelin這麼做除了幫助車隊降低成本支出以外,也展示其輪胎科技能夠帶給輪胎什麼樣的性能提升。透過Formula E車隊工程師的敘述,這條Michelin輪胎在賽道上衝刺兩圈達到工作溫度以後,幾乎接下來整場比賽都能夠維持相同的抓地水準。而由於Formula E賽車的輪胎規格與市面上市售車較為接近,因此Michelin在不久的未來也會將這個為賽事所研發的輪胎科技逐步導入市售街胎當中,創造出性能更好、磨耗指數更低的高性能輪胎。

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圖片來源:Formula E
▼想透過動畫了解Formula E賽車懸吊的做動方式,請看官方解說影片

影片來源:Formula E

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-資料來自網路(KINGAUTOS)

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