F1赛车致胜的关键 着火的刹车盘如何炼成？

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“刹车系统对于任何赛车比赛来说都是取得获胜至关重要的因素。我是所有F1方程式晚刹手中最晚一个刹车的人，但是你在每一个弯道时候都要控制好刹车力度和刹车程序。如果你在自己车辆的刹车系统上都没有自信，那你就不可能在每一个刹车区挑战轮胎宝斯和失去动力的潜在可能，如果你把刹车系统和轮胎弄坏了，你就出局了……” -来自Lewis Hamilton在2013年因刹车故障导致爆胎退赛后的发言。

在F1方程式赛车比赛中，每站大奖赛中赛车的平均时速都至少达到230km/h。而每站赛事车辆要重复驾驶至少30圈，一场比赛的刹车至少使用上千次。要想在每一个弯道都能保障F1方程式赛车的刹车性能确实不是一件容易的事儿，不论是刹车片的磨损还是刹车盘的散热都会对赛车的刹车性能起着非常决定性的因素。

从理论上将，F1方程式赛车的刹车系统与民用车完全一致，全都采用盘（碟）式刹车。但是F1方程式赛车为了达到高散热性能和轻量化的目的，为刹车盘的加工生产选用了高性能的材料和精密的加工工艺。与民用车类似，F1方程式赛车的刹车盘大多数由业内顶尖企业代工完成，Hitco, Brembo以及Carbon Industries都是世界一流的刹车系统生产研发商。

在各F1方程式车队在不断投入资金研发升级刹车系统的同时，F1方程式组委会与2014年赛季开始对赛车的刹车系统的要求和技术升级进行了方案整改，全新的“Brake Line”刹车线系统与全新的1.6L V6涡轮增压系统同时推出在新赛季要求上。

而由FIA组委会2014年提出的“刹车系统”要求了参赛每部F1方程式赛车上的赛车系统必须由前后两套独立的刹车系统构成，目的是在一套刹车系统失灵的情况下，赛车仍能依靠另一套刹车系统进行减速。而全新的“Brake by Wire”的刹车系统的出现，让F1方程式赛车可以回收赛车的刹车动力以及轮胎的动能。

"Brake by Wire"系统允许后轮的每个轮胎的刹车系统可以每圈可以回收2兆焦耳的刹车动能，这也就意味着每台F1方程式赛车每圈可以回收4兆焦耳的动力，这相当于每圈能获得33秒额外的160匹马力的推动动力。这个后轮刹车所搭载的动能回收系统就是KERS（Kinetic Energy Recovery System）系统。

当然，这一期内容并不是介绍KERS系统的。说到F1方程式赛车的刹车系统，不得不提到刹车卡钳，刹车盘以及刹车片。

刹车卡钳

F1方程式赛车的刹车卡钳的制作生产非常复杂，每一个卡钳的生产周期至少要40小时。现在F1方程式赛车所使用的Brembo铝锻造制整体式卡钳的尺寸相对于以前更大，每个卡钳的重量相对增加了额外的300克，跑车所采用的Brembo六活塞卡钳单个重量达到了5kg，而F1方程式赛车所使用的锻造卡钳仅为1.5-2kg。

Brembo首席技师Pellegrini指出：“不同的F1方程式车队和车手有着不同的刹车习惯，每支车队都有为各自赛车专门设计的前后轮卡钳，安装位置以及卡钳尺寸重量选择。刹车片软硬的选择也会影响到刹车的效果，根据不同赛道和车手的驾驶习调节刹车踏板行程以及踏板硬度，配上合适的刹车片是车队战术很重要的一点。

刹车盘

由于在赛车刹车时，60%的作用力都在前轴上，部分F1方程式赛车所使用的Brembo Carbon Ceramic碳陶瓷合成刹车盘已经从28mm的厚度提升到了32mm。为了更好地配合和安装“Brake by Wire”刹车系统，赛车后轮的刹车盘在厚度和直径上缩减了7%左右。

F1方程式赛车所使用的碳陶刹车盘最高温度可以达到1200摄氏度（接近岩浆的温度），为了进一步提高刹车盘的通风散热效果，刹车盘侧面的排气孔已经从2005年的100个孔升级到2017年的1400个孔。当然，根据不同赛道，选择不同型号和功能的刹车盘也是车队战术中的一点。

F1方程式赛车所使用的碳陶刹车盘的生产周期约为5-6个月，而家用轿车使用的铸铁刹车盘只需要24小时即可生产下线。F1方程式碳陶刹车盘的重量也仅为1-1.2kg。由于激烈驾驶和高强度使用，一套碳陶刹车盘的使用说明仅为1200km，几乎平均每两场比赛就要更换碳陶刹车盘。而更换一片碳陶刹盘的费用也至少要3000美元……

刹车片

为了给最高时速可以搞到360km/h的赛车在赛道上安全比赛，6活塞的Brembo卡钳能够通过刹车片给F1方程式赛车的碳陶刹车盘提供高达5顿的压力。为了提高刹车的性能，2017年全新的配到刹车片也相对于去年加宽了2mm。

F1方程式赛车所使用的Brembo刹车片单个仅重200克，刹车片和刹车盘之间的摩擦系数高达0.7-0.9（量产跑车的刹车片摩擦系数为0.4左右）。刹车片的温度与刹车盘一样能高达1200摄氏度，高强度使用和高温情况下的操作使得每一片刹车皮仅能使用800km就要进行更换。

刹车降温系统

“The size of the air ducts used to cool the brakes is strictly controlled and they must not protrude beyond the wheels. The use of liquid to cool the brakes is forbidden.” FIA关于F1方程式赛车的刹车规定中明确规定不允许使用任何液体主动冷却刹车系统，而用于为刹车系统进行降温的导流设计也受到了严格的要求。因此，为了降低超过1000摄氏度的高温和保障F1方程式赛车的性能，刹车系统所配备的高强度强制进风导流通道的空气动力学设计就显得尤为重要。

当然，F1方程式赛车的刹车系统仅仅靠刹车盘本身通风口的散热性能，完全不足以降低高达1200度的高温。利用设空气动力学工程师在刹车系统安装的强制进气冷却系统能够帮助刹车盘和刹车片的温度稳定在400摄氏度左右，保障赛车的刹车性能在反复高强度操作性稳定工作。

F1方程式赛事之所以迷人，不仅是因为其速度给我们带来的激情，更多的是各车队在日益严苛的FIA赛事要求下，重金开发研制出出的各项赛车顶级科技和技术，为后期的民用车和跑车市场做铺垫。