F1传动系统发展趋势
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2024年钢带传动系统市场分析现状摘要钢带传动系统是一种常见的机械传动装置,广泛应用于工业生产和日常生活的各个领域。
本文通过对钢带传动系统市场的分析,探讨了当前市场的现状和未来的发展趋势。
通过对市场规模、主要参与者、市场需求和竞争态势的分析,我们可以得出以下结论:钢带传动系统市场目前呈稳定增长态势,市场竞争激烈,技术创新和产品性能优化将是未来的市场发展重点。
1. 引言钢带传动系统是一种通过钢带进行传动的机械装置,具有结构简单、可靠性高、使用寿命长等优点。
它广泛应用于汽车、航空航天、电力、石油化工等领域,是现代工业生产不可或缺的一部分。
2. 市场规模根据市场研究数据显示,钢带传动系统市场在过去几年一直保持稳定增长态势。
目前,全球钢带传动系统市场规模约为XX亿美元,并有望在未来几年内继续增长。
这主要受到工业化进程的推动以及对机械传动装置的需求增加的影响。
3. 主要参与者钢带传动系统市场是一个竞争激烈的市场,存在着多家知名的参与者。
主要的参与者包括XXX公司、YYY公司和ZZZ公司等。
这些公司在产品技术和市场份额方面都具有一定优势,通过不断的产品创新和质量改进来提升市场竞争力。
4. 市场需求随着工业化的推进和技术的发展,钢带传动系统在各个领域的需求不断增加。
尤其是在汽车和航空领域,对于高效、低噪音、低维护成本的传动设备需求越来越大。
此外,绿色低碳的发展理念也推动了钢带传动系统市场的需求增长。
5. 竞争态势钢带传动系统市场竞争激烈,各家参与者通过技术创新和产品性能的优化来提高市场份额。
此外,市场上还存在一些价格竞争,导致市场价格水平波动较大。
未来,市场竞争将更加激烈,企业需要加大技术研发力度,提高产品质量和性能,以更好地满足市场需求。
6. 市场发展趋势钢带传动系统市场的未来发展趋势主要包括以下几个方面:6.1 技术创新随着科技的不断推进,钢带传动系统将面临更高的技术要求和更多的应用场景。
因此,技术创新将成为市场主要的发展方向,不断推动钢带传动系统的升级换代。
2024年传动系统市场发展现状1. 引言传动系统作为现代工程机械、汽车、机器人等设备中的重要组成部分,扮演着关键的角色。
传动系统的稳定性和可靠性对设备的性能和效率具有重要影响。
本文将通过对传动系统市场的现状进行综合分析,揭示当前传动系统市场的发展趋势和关键问题。
2. 传动系统市场规模和趋势传动系统市场在过去几年得到了快速发展,主要驱动因素包括工业和制造业的增长、城市化进程以及对交通和运输设备的需求增加。
根据市场调研数据,传动系统市场规模在过去5年呈现稳定的增长趋势,预计未来几年将继续保持增长态势。
3. 主要应用领域传动系统主要应用于工程机械、汽车、机器人等领域。
其中,工程机械领域的需求是传动系统市场的主要推动力。
工程机械行业的持续发展和城市化进程的推进,带动了对传动系统的需求增长。
汽车和机器人行业也是传动系统的重要应用领域,随着智能化和自动化的发展,对传动系统的要求也越来越高。
4. 市场竞争格局目前,传动系统市场竞争非常激烈,主要厂商包括ABB、齐纳控股、那斯达克斯等。
这些公司拥有先进的技术和丰富的经验,在传动系统市场占据一定的份额。
此外,一些新兴公司也在不断涌现,加剧了市场竞争。
5. 发展趋势和挑战5.1 技术趋势随着智能化和自动化的发展,传动系统将更加注重智能化和自动化能力的提升。
例如,采用先进的传感器和控制系统,实现传动系统的实时监测和自动调节,提高设备的性能和效率。
5.2 环境保护趋势随着环境保护意识的增强,对于传动系统的节能和减排要求也越来越高。
传动系统制造商需要不断研发和改进技术,以降低传动系统的能耗和排放,实现可持续发展。
5.3 市场竞争和成本压力市场竞争激烈,价格竞争压力较大是传动系统市场的一个主要挑战。
传动系统制造商需要不断提高产品质量和降低成本,以在市场竞争中占据优势地位。
6. 总结传动系统市场在近几年得到迅速发展,主要受益于工业和制造业的增长、城市化进程以及对交通和运输设备的需求增加。
机械传动系统的设计与优化机械传动系统在各行各业中起着至关重要的作用。
它们将动力从一个地方传递到另一个地方,并将旋转运动转换为线性运动或其他所需的运动形式。
因此,设计和优化机械传动系统非常重要,以确保其高效、可靠和经济。
一、机械传动系统的基本原理机械传动系统由传动装置、传动介质和输出装置组成。
传动装置用于将力和运动从一个部件传送到另一个部件,传动介质通常是齿轮、皮带、链条等,用于实现力和运动的传递,输出装置用于将传递的力和运动转换为所需的运动形式。
在机械传动系统中,齿轮是最常用的传动介质之一,因为它们可以传递大扭矩和高速比。
齿轮传动的设计需要考虑齿轮的齿数、模数、齿宽等参数,以及齿轮的材料和硬度。
此外,还需要注意齿轮的配合间隙和润滑问题,以确保传动的平稳和可靠。
二、机械传动系统的设计步骤1. 确定传动需求:首先需要明确机械传动系统的传动比、传递功率和速度要求等。
根据不同的应用需求,选择合适的传动方式和传动介质。
2. 零部件选型:根据传动需求,选择合适的传动零部件,如齿轮、链条等。
对于齿轮传动,需要根据传动比和所需扭矩选择合适的齿轮参数,如齿数、模数等。
3. 连接方式设计:根据传动零部件的选型,设计合适的连接方式,如轴的设计、轴承选型和连接装置的设计等。
确保传动零部件的正确定位和安装。
4. 强度校核:对设计的传动系统进行强度校核,确保传动零部件和连接装置具有足够的强度和刚度,以承受所需的载荷和运动。
5. 润滑设计:设计合适的润滑系统,为传动零部件提供充足的润滑和冷却,以减少磨损和延长零部件的使用寿命。
6. 优化设计:根据实际情况,对传动系统进行优化设计。
可以通过改变传动比、增加传动零件的强度或减小传动零件的质量等方式,提高传动系统的效率和可靠性。
三、机械传动系统的优化方法1. 材料优化:选择合适的材料,以提高传动零件的强度和刚度。
同时,考虑材料的耐磨性和耐蚀性,以增加传动系统的寿命。
2. 减少摩擦损失:采用润滑剂、改善配合间隙和表面光洁度等方式,减少摩擦损失,提高传动系统的效率。
国外驱动桥发展现状【实用版】目录一、国外汽车驱动桥发展现状概述二、国外汽车驱动桥的关键技术三、国外汽车驱动桥的发展趋势四、对我国的启示和建议正文一、国外汽车驱动桥发展现状概述汽车驱动桥是指汽车传动系统中,将变速器的输出扭矩传递给驱动轮,使汽车行驶的一套装置。
国外汽车驱动桥发展现状呈现出以下特点:1.技术成熟:国外汽车驱动桥技术成熟,从材料、设计、制造、检测等方面都形成了一套完整的体系。
2.品种丰富:国外汽车驱动桥品种丰富,涵盖了乘用车、商用车、特种车等各种类型的汽车。
3.性能优越:国外汽车驱动桥性能优越,具有高扭矩、低噪音、低振动、高可靠性等特点。
4.轻量化:随着汽车行业的发展,国外汽车驱动桥正向轻量化方向发展,以提高汽车的燃油经济性。
二、国外汽车驱动桥的关键技术国外汽车驱动桥的关键技术主要包括以下几个方面:1.新材料应用:国外汽车驱动桥广泛应用高强度钢、铝合金等轻质高强度材料,以提高驱动桥的抗弯强度和抗扭强度。
2.精细化设计:国外汽车驱动桥采用精细化设计,通过优化齿轮参数、轴承布置等,提高驱动桥的性能。
3.制造工艺:国外汽车驱动桥采用先进的制造工艺,如热处理、磨齿、齿轮啮合检测等,保证驱动桥的质量。
4.检测技术:国外汽车驱动桥采用先进的检测技术,如齿轮误差检测、轴承磨损检测等,确保驱动桥的可靠性。
三、国外汽车驱动桥的发展趋势随着汽车行业的发展,国外汽车驱动桥的发展趋势主要表现在以下几个方面:1.电动化:随着新能源汽车的发展,国外汽车驱动桥正向电动化方向发展,以满足新能源汽车的高扭矩需求。
2.智能化:随着智能驾驶技术的发展,国外汽车驱动桥正向智能化方向发展,实现驱动桥的自动控制。
3.轻量化:随着汽车燃油经济性的要求越来越高,国外汽车驱动桥将继续向轻量化方向发展。
4.集成化:为了提高汽车的空间利用率,国外汽车驱动桥正向集成化方向发展,实现驱动桥与其他零部件的整合。
四、对我国的启示和建议面对国外汽车驱动桥的发展现状,我国应采取以下措施:1.加强技术研究:我国应加强对汽车驱动桥关键技术的研究,提高驱动桥的性能。
新能源汽车高精密传动齿轮关键技术及发展趋势1.引言随着环境问题和能源危机的日益严重,新能源汽车逐渐成为解决方案之一。
而作为新能源汽车的核心组成部分之一,高精密传动齿轮技术起着至关重要的作用。
本文将重点探讨新能源汽车高精密传动齿轮的关键技术及其发展趋势。
2.传动齿轮的作用和重要性传动齿轮作为汽车传动系统的核心组成部分,承担着扭矩传递和传动比调节的功能。
在传统汽车中,传动齿轮的主要挑战是提高传输效率和减少噪音。
而在新能源汽车中,除了这些传统挑战之外,还需要考虑能源利用效率和环境友好性。
3.新能源汽车高精密传动齿轮的关键技术3.1 材料选择对于新能源汽车来说,传动齿轮的重量和材料选择至关重要。
轻量化材料如高强度钢、铝合金和纤维增强复合材料可以降低传动系统的质量并提高能源利用效率。
3.2 齿轮几何形状的优化设计传统汽车中常用的齿轮齿形是一种标准的圆弧齿形,但对于新能源汽车而言,需要根据特定的传动需求进行优化设计。
对于电动汽车,为了提高扭矩传递效率,可以采用弧齿齿形或直齿齿形,以减少齿轮传动时的损耗。
3.3 表面处理技术为了提高齿轮的传动效率和寿命,表面处理技术非常重要。
通过采用高精度磨削、表面喷涂或为齿轮表面添加固体润滑剂等方式,可以减少齿轮之间的摩擦和磨损。
3.4 传动齿轮的精度控制为了保证传动系统的准确性和稳定性,精密控制技术是不可或缺的。
利用先进的数字化制造技术和自动化控制技术,可以实现传动齿轮的高精度加工和装配。
4.新能源汽车高精密传动齿轮的发展趋势4.1 智能化随着数字化和智能化技术的快速发展,新能源汽车的传动系统也将朝着智能化方向发展。
通过添加传感器和控制模块,可以实现传动齿轮的实时监测和自动调节,以提高传动效率和可靠性。
4.2 高效化新能源汽车需要更高效的传动系统来提高电池续航里程。
未来的传动齿轮将注重减少能量损失和提高传输效率。
采用新型材料和几何结构设计,以降低齿轮之间的摩擦和磨损。
4.3 网络化未来的新能源汽车将与智能交通系统和车辆互联网无缝连接。
2024年汽车差速器市场前景分析引言汽车差速器是汽车传动系统中非常重要的组成部分,其作用是通过使两个驱动轮的转速相对差异,实现车辆的操控和平稳行驶。
随着汽车工业的快速发展,差速器市场也呈现出不断增长的趋势。
然而,随着电动车辆的兴起和传动技术的不断进步,汽车差速器市场面临着新的挑战和机遇。
本文将对汽车差速器市场的前景进行分析。
1. 市场概述汽车差速器市场是汽车行业中的一个重要细分市场。
它涉及到传统燃油车和新能源车两个主要领域。
根据市场研究机构的数据,汽车差速器市场在近几年保持了稳定的增长,预计未来几年将继续保持增长势头。
2. 市场驱动因素2.1 传统燃油车市场的持续增长尽管新能源汽车市场呈现出快速增长的态势,但传统燃油车仍然占据着汽车市场的主导地位。
随着汽车行业的发展,传统燃油车的销量和产量仍在不断增长,这为汽车差速器市场提供了稳定的需求。
2.2 新能源汽车市场的崛起随着环保意识的提高,新能源汽车市场得到了快速发展。
电动汽车等新能源车型的出现,对差速器的要求也在不断提高。
差速器在新能源汽车中起到了更加关键的作用,这为差速器市场的增长提供了机遇。
2.3 技术进步推动市场需求随着科技的不断进步,汽车传动技术也在不断创新。
新的传动系统,如电子差速器、智能差速器等的出现,使得差速器的性能和效率得到了进一步提升。
这促使消费者对差速器的需求增加,进一步推动了市场的发展。
3. 市场挑战3.1 电动汽车的兴起随着电动汽车的兴起,电动汽车市场的快速增长对传统燃油车市场带来了冲击。
电动汽车往往采用单一驱动轴的传动系统,不需要差速器,这对差速器市场带来了一定的挑战。
3.2 传动技术的革新随着传动技术的不断革新,一些新的传动系统,如电子差速器等,正在逐渐替代传统的机械差速器。
这些新技术的应用,使得差速器市场面临着市场份额被侵蚀的风险。
4. 市场机遇4.1 新能源汽车市场的发展新能源汽车市场的快速发展给差速器市场带来了新的机遇。
机械工程中的电气传动系统设计近年来,随着科技的飞速发展,机械工程中的电气传动系统设计也日益受到重视。
电气传动系统作为一种能够将电力转化为机械运动的技术手段,广泛应用于各个行业领域,提高了设备的自动化程度和工作效率。
本文将从电气传动系统设计的原理、应用案例和未来发展趋势三个方面进行论述。
一、电气传动系统设计的原理电气传动系统设计的原理主要基于电机与传动装置之间的协同工作。
电机作为电气传动系统的核心部件,负责将输入的电能转化为机械能。
而传动装置则用于将电机输出的旋转运动传递给其他机械部件。
在设计电气传动系统时,需要考虑电动机的选型、传动装置的设计和控制系统的优化。
首先,电动机的选型是电气传动系统设计的关键。
根据工作负载和所需输出功率的不同,可以选择不同类型的电动机,如直流电机、交流电机和步进电机等。
其中,交流电机由于具有高效率、可靠性好和维护成本低等优势,被广泛应用于各类电气传动系统中。
其次,传动装置的设计也是电气传动系统设计不可忽视的重要环节。
传动装置包括传动元件和传动装置的布置方式。
传动元件包括齿轮、链条、皮带等,用于传递电机的旋转运动。
传动装置的布置方式可以分为平行轴传动、直角轴传动和链传动等。
在设计过程中,需要根据实际需求选取合适的传动元件和布置方式,并且通过计算和仿真分析,确保传动装置具有较高的传动效率和可靠性。
最后,在电气传动系统设计中,控制系统的优化也至关重要。
通过引入先进的控制算法和传感器,可以实现电气传动系统的精确控制和自动化运行。
例如,采用模糊控制、PID控制和变频技术等,可以使电气传动系统的输出功率和速度实时调节,提高系统的响应速度和稳定性。
二、电气传动系统设计的应用案例电气传动系统设计广泛应用于机械工程的各个领域,如制造业、能源领域和交通运输等。
以下列举几个典型的应用案例。
首先,电气传动系统在制造业中的应用较为常见。
例如,在汽车制造中,电动汽车采用电气传动系统实现动力输出和行驶控制;在食品加工中,传送带的运行和机械臂的动作也依赖于电气传动系统;在机床加工中,数控机床的定位和加工过程也通过电气传动系统实现。
汽车自动变速器的现状及发展趋势摘要:动力传动系统对汽车的整车性能起着重要的作用,而变速器则是动力传动系统的关键部分。
变速器不仅能体现整车的动力性和经济性,还能改变发动机的工作效率。
优异的变速器可使发动机在工作过程中处于高效率状态。
自动变速器主要有4种类型:液力自动变速器、电控机械式自动变速器、双离合器变速器以及无级变速器。
目前,世界各国的自动变速器厂商正在进行着生产技术的改进和革新,以便使自动变速器能够在车辆上得到更好应用,这已成为现代汽车与工业发展的重要标志之一。
关键词:汽车自动变速器;现状;发展趋势1.汽车自动变速器的研究现状1.1液力自动变速器的研究现状液力自动变速器(AT)的组成部分包括液力变矩器、齿轮变速系统、液压操纵系统和控制系统。
传动轴和变速器通过接触式离合器联接在一起,来实现挡位更换。
液力自动变速器的特点在于液力耦合器的选用,利用液压系统来完成动力传输,依靠液力传递和齿轮组合的方式来达到改变速比的目的。
人们对液力自动变速器已经有很多年的研究经验,发展相对成熟。
液力自动变速器的优点是操作简单、驾驶舒适且有良好的动力性能,但是液力自动变速器结构复杂、效率低且成本也比较高。
在国外,特别是在欧洲、美国和日本等汽车产业发达的地区和国家,液力自动变速器有着很好的发展前景,在2002年到2003年期间,6AT和7AT液力自动变速器被成功地研发出来,在此之后8AT液力自动变速器也被成功开发。
2017年Ford 汽车公司官方发布10AT液力自动变速器消息。
从国内外的研究现状来看,液力自动变速器是目前发展最完备、技术最成熟且应用也最为广泛的自动变速器。
1.2电控机械式自动变速器1985年,日本五十铃公司率先研制成功NAVI-5型全自动机械式变速器并装车。
1986年,AMT技术第1次应用在F1法拉利赛车上。
1995年,本田的部分Civic轿车装载了AMT。
1996年,宝马M3轿车M序列式变速器采用了全新电液控制系统,ZF公司也推出了新产品ASTronic系列,可以灵活选择各种驾驶模式,并将变速器所有功能集成在一个单元里,提高其可靠性,是世界上第一台完全一体化的AMT。
汽车传动系统常见故障诊断及维修技术研究张伟旗【摘要】研究了汽车传动系的技术发展概况及趋势,分析了其故障形成机理及危害,摸索出其技术状况的变化规律,提出了相应的故障诊断及维修保养技术.确保该系统可将发动机输出动力顺利传递给驱动车轮,车辆在不同工况下正常驾驶,且动力性和燃油经济性良好.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】5页(P66-70)【关键词】汽车传动系统;故障诊断;维修;动力性;燃油经济性【作者】张伟旗【作者单位】江西铜业集团铜材有限公司,江西鹰潭335424【正文语种】中文【中图分类】U461.20 引言随着国民经济的高速增长和汽车科技的不断进步,汽车得以快速发展和普及使用,成为人们不可或缺且青睐有加的代步工具。
近年来,全国汽车行业呈“井喷式”增长,且汽车保有量逐年提高[1],截至2017年底已达2.17亿辆,约占机动车的七成,比2016年增加2 304万辆,且增速仍超过10%。
现代交通的发达既给人类带来前所未有的便利、享受和巨大财富,也给人类带来了极大的灾难、痛苦及挑战,汽车事故呈逐年上升趋势,且该增长势头至今尚未得到有效地遏制和削弱,常被誉为“和平时代的战争”,成为当下中国的一大公害。
传动系是保证汽车行驶最基本的系统,也是汽车最主要的动力传动装置,直接决定着汽车的安全性、操控性、舒适性及经济性等关键性能。
多数汽车故障皆源自传动系,且造成的后果与发动机故障不尽相同,但人们往往误认为传动系保养可有可无,远没有发动机、车身保养更受人关注。
随着人们工作生活节奏的加快和追求高品质的生活,传动系对汽车技术性能指标及行车安全的影响至关重要。
面对全球汽车产业智能升级和科技进步,特别是新能源、新材料、智能网联、无人驾驶等技术的应用,新品快速迭代升级,使汽车传动系的改变是颠覆性的,及时发现和维修故障就显得至关重要。
1 汽车传动系的技术发展概况及趋势汽车诞生后,早期汽车传动系极为简单,大多采用发动机后置、后轮驱动,在发动机至后轮之间分散地采用链轮和齿轮传递动力。
F1传动系统发展趋势(05年的文章,但是作为科技先驱的F1赛车,现在看依然先进)尽管不甚为人谈资,但无可否认在过去10年间(1995-2005),F1变速箱取得了和引擎一样辉煌的技术进步。
《Racecar Engineering》为您剖析最新的技术趋势----by Simon McBeath 原载于《Racecar Engineering》2005年2号据说变速箱只有在挂掉时才会引起人们的注意。
这种说法简直是对以F1为代表的高品质工程杰作——现代赛车传动系统的大不敬。
在现行的2004/2005年赛例下,引擎输出功率已经扶摇直上接近1000bhp,而变速箱却比以往任何时候都更小,更轻,且更为高效,毫不夸张的讲,变速箱为赛车整体性能的提升做出了巨大贡献。
F1变速箱技术的进步是多重因素共同作用的结果:规则的改变;空气动力学;对整车轻量化和优化重量分配的渴求;更为优异的细节整合;更高的工作效率。
而变速箱技术进步的实际推动力则无外乎更好的材料,设计和制造技术,我们还不能忘记前人留下的宝贵经验。
本篇将带您回顾过去10年间(1995-2005)F1传动系统的发展历程,重温具有里程碑式意义的时刻。
提起赛车变速箱,就不得不说闻名遐迩的英国专业变速箱制造商——总部坐落于Berkshire的Xtrac公司,拥有辉煌历史的Xtrac自上世纪80年代末就积极投身F1。
在此我们邀请供职于Xtrac 的Adrian Moore一起聊聊F1赛车传动系统的发展历程,Moore在1992-1996年的4年间曾以设计工程师的身份供职于Xtrac,随后他在Ferrari呆了1年,又在McLaren工作了两年(1997和1998年,并参与了1999年版赛车的设计工作),最后他又回到了Xtrac并在2002年升任技术总监。
我想看完这份履历后,我们找不出比Moore更合适的人选了。
布局和整合Layout and Packaging"目前而言变速箱是最令空气动力学设计师头疼的玩意儿,其次是悬挂设计师。
"Moore说道。
但规则却定义了变速箱所需的空间。
基准面(此平面决定了除轮辋和轮胎之外赛车所有部件的最低高度)决定了变速箱底部的形状。
"基准面和引擎曲轴间的距离极为重要。
90年代中期这个数值基本在90mm左右。
现在(2005年)此数值已经接近60mm。
为此变速箱布局必须做出相应调整。
Moore 继续说道:"赛车尾部扩散器也在一定程度上决定了变速箱占用的空间,而且由于与变速箱相连的悬挂系统对扩散器的阻碍作用,悬挂亦会对变速箱占用的空间产生影响。
因此变速箱在空间布置上受到了极大的限制。
当然那些空气动力学专家巴不得变速箱立马从赛车上彻底消失!"2009年Brawn BGP001赛车集成了变速箱,后悬挂和尾部撞击结构的后部总成是当今F1相当标准的设计;F1变速箱一直处在一个较为尴尬的位置上,一方面作为驱动系统的最后一环在忍受高温工作环境的同时要确保动力快速,高效,稳定的传递至车轮,另一方面与引擎直接相连的变速箱壳体还要作为承载结构安装后悬挂,尾部撞击结构和大量附属配件,并承受不同方向的载荷和力,最后还要竭力瘦身优化导向尾部扩散器的气流,提升整车的空气动力学性能.变速箱的基础结构也发生了很大改变。
90年代早期至中期横置和纵置布局各自占据半壁江山——和后者相比,前者较宽但长度更短。
但1994赛季之后FIA开始推行"阶梯底板"规则——意在通过抬高底板外侧区域(即阶梯面)的最低高度降低赛车的整体下压力水平,这意味着横置布局需要添加额外的减速齿轮组才能将动力传递给阶梯面上间距更远的变速箱内部零件。
除此之外还有纵置布局可供选择,1995年Xtrac就拿出了自主设计的纵置F1变速箱。
然而空气动力学专家要求变速箱进一步收窄,因此现在所有的F1变速箱无一例外的全部采用纵置布局。
1995年版F1变速箱的装配图,在尺寸方面和2004年的F1变速箱(下图)形成了有趣的对比:2004年版F1变速箱的装配图,图中标出了一些基本尺寸和相对尺寸限制F1变速箱的齿轮组布置于主减速器之前,因此更改齿轮比的唯一选择就是把变速箱从引擎上拆下来,但通过模拟器和赛道测试相结合的方式,现场更换齿轮比的情况(至少是在比赛周末)已经极为罕见了,所以此类问题基本可以忽略不计。
近年来离合器的直径也在不断缩小。
"离合器直径在1997年左右降到114.3mm(4.5in),"Adrian Moore回忆道,"现在基本上都是101.6mm(4.0in)。
2004年随着起跑控制系统(Launch Control)的取消,车手在起步时需要手动控制赛车,虽然为了降低转动惯量离合器直径保持不变,但片数稍有增加。
因为无论如何车手自己控制的离合器也不如电控系统来得更有效率,而且起步时对离合器的考验最大。
"离合器的安装位置也各有不同,"Moore继续说道。
"一种是遵循惯例把离合器装在引擎飞轮上,亦或是将离合器集成至变速箱内,以此降低引擎曲轴和轴承面临的压力。
但无论何种布置方式均需占用变速箱前方的空间。
不过也有车队曾经尝试过一个奇特的方案——将离合器置于变速箱后部——意在通过前移齿轮组改善重量分配,但由于需要加长离合器轴,此举似乎在重量上存有一定的劣势。
重量问题Weighty Issues据Adrian Moore透露:"1995年数支F1车队采用了Xtrac出品的纵置变速箱(1995/1996年是Xtrac最后一次供货整台成品变速箱)。
算上离合器壳(还包括机油),液压管路和悬挂系统在内这款变速箱的重量在54kg左右。
到1998年包含液压和悬挂系统的变速箱总重量在43-45kg之间,移至引擎前方的机油箱也节约了一些重量。
目前(2005年)一台包括换挡系统,液压系统和悬挂系统在内的F1变速箱的总重量可以做到40kg甚至更低。
相比之下一台跑车赛变速箱的重量则要达到70-80kg。
"F1变速箱主要通过以下3种方式瘦身:降低变速箱的三维尺寸,或者对壳体及内部零件进行轻量化工程。
降低内部零件尺寸不但可在一定程度上降低变速箱的整体尺寸,还可一并降低整个变速箱壳体的尺寸。
从Adrian Moore给出的过去10年(1995-2005)的数据中我们可以读出变速箱长度的变化——从引擎末端至差速器中心线的距离已经从500mm(19.7in)急剧收缩至400mm(15.7in)。
无疑单单尺寸上的变化便可对轻量化贡献良多。
2005年Red Bull RB1赛车的后部驱动系统总成,观察上图便可对F1变速箱的长度拥有比较直观的感受;相比于10年前,F1变速箱正在向着更小,更轻,更高效的方向发展材料在轻量化方面也占有很大比重。
Moore继续说道:"1995年F1变速箱壳体采用RZ5镁经砂模铸造(Sand Casting)而成,算上离合器壳在内最低重量14kg。
但现在(2005年)镁金属已经被彻底淘汰,目前(2005年)众F1车队可选的材料和制造工艺包括铝材+精密铸造(Precision Casting),铝/钛+熔模铸造(Investment Casting),亦或是直接使用碳纤维强化塑料(CFRP,2004年由BAR车队成功引入)。
而90年代中期至末期Ferrari采用钛甚至钢材制造分体式变速箱壳体。
"2006年测试中Super Aguri SA06搭载的7挡纵置变速箱,作为Honda的卫星车队,Super Aguri 从Honda处获取无缝换挡技术的同时一并得到了当时尚属尖端的碳纤维变速箱外壳,注意变速箱壳体左侧边缘上螺栓与引擎相连的位置依旧采用金属制品精密砂模铸造通常能将壳体壁厚降至3mm,而熔模铸造可以做得更薄。
采用这种技术的金属变速箱壳体的重量可降至10-11kg左右,相比之下碳纤维壳体的重量只有大约8.5kg。
John Barnard 在碳纤维材料的应用领域一直颇具影响力,1995和1996年Ferrari赛车就在钛制分体式变速箱壳体上使用了碳纤维离合器壳和悬挂支座。
"John Barnard让每支车队都在认真评估碳纤维变速箱外壳的可行性,但有趣的是最先引入这种新鲜玩意儿的通常都不是大车队,这多少反映出大车队对待风险的态度。
1998年在Alan Jenkins 领导下开发的Stewart SF02是史上第一部使用碳纤维变速箱外壳的F1赛车,尽管最初曾面临制造方面的问题,但最终Stewart车队成功的解决那些问题。
John Barnard的首款碳纤维变速箱壳体也在同年装用于Arrows A19。
而最早采用熔模铸造法制造钛制变速箱壳体的却是1999年的Minardi。
意大利CRP公司制造的F1变速箱壳体的发展历程:1999赛季的镁制壳体(左),2000(中)和2001赛季(右)的钛制壳体/图by Giorgio Piol应用快速铸造(Rapid Casting)技术制造的钛制F1变速箱壳体;CRP的快速铸造能够在保持铸造工艺固有特性的同时使零件的品质,耐久性和可靠性接近数控机床的加工质量,还可为设计师提供更大的施展空间;1997年John Barnard/Ferrari的钛制分体式变速箱外壳,以及1998年JohnBarnard/Arrows和Alan Jenkins/Stewart所使用的碳纤维外壳技术均由意大利CRP公司提供,该公司认为快速铸造工艺制造的钛制壳体要优于上述两种方案2001年Minardi PS01的尾部变速箱总成,其钛制壳体依旧由快速铸造工艺制造;Minardi和CRP在钛制部件的合作始于前后轮毂架并逐渐拓展至变速箱领域,2000年CRP开始负责为Minardi研发钛制变速箱外壳;来自CRP的数据显示,应用快速铸造工艺制造的钛制变速箱壳体与镁制壳体相比,重量减轻20-25%;尺寸减小约20%;扭转刚度提升一倍;有效降低齿轮磨损和动力损耗;可使用工作温度更高,粘度更低的润滑油铝和镁被弃用的主要原因在于这两种金属的机械特性不够理想,尤其是一定温度下两种材料的刚度数值。
碳纤维在这方面前进了一大步。
室温下碳纤维拥有6倍于镁金属的刚度数值,高温下的稳定性也大大优于镁。
还有一点需要注意,如果变速箱能够在更高的温度下运行,那么变速箱油冷却器就可以做得更小,这有助于提升空气动力学效果。
铝和镁的另一个劣势是由于原始制造所需的热处理工艺,两种材料的壳体损坏后基本无法修复。
碳纤维和钛制变速箱壳体均可修复。
集成于变速箱壳体内部的另一大总成就是差速器,过去10年间(1995-2005年)差速器不但在工作原理上有所突破,还成功减去了很多重量。