2023-02-20
 
【F1】2023年F1观战指南:主要技术规则篇
2023年02月20日  

为了加强比赛的公平性,F1虽已先后于2021-22年实施预算上限与大幅改变赛车设计思维的新世代技术规则,但仍需不断地透过观察与检讨来健全相关规则条文。

车体与空力套件

在McLaren车队于1981年推出首辆全碳纤维车架赛车MP4/1后,F1各车队目前皆以这种重量轻但强度相当坚韧的材质和最新的复合材料打造赛车车体,且符合FIA相关技术规则规定。

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在赛车上加装空力套件有提升速度与加强稳定性的效果,如果没有这些空力套件,车手们将难以操控这些动力强悍的赛车中网体坛oubili.com

因而使空气力学成为F1相当重要的一部份,通常各队厂房都有逾百位工程师日夜不断地利用风洞与流体力学计算软体[Computational Fluid Dynamics, CFD]研发新型空力套件,为每辆F1赛车研发费用皆达数千万美元的原因之一。

相关研发虽已有一部分可透过CFD分担,但在CFD无法完全取代风洞测试下,不仅目前仍有参赛车队决定自行兴建风洞厂房,已有风洞厂房的车队也仍需不断投入大量资金维持或加强风洞的工作能量。

虽然F1于2022年试图以大幅简化赛车空力外观、18英吋轮胎、扩大统一零组件适用範围与重新採用地面效应等等作为特徵的现行赛车技术规则加强各赛车间展开肉搏战的机会,但在现行赛车同时引发豚跳效应的讨论话题。

以及Alfa Romeo赛车于英国GP发生赛车防滚架脱落事件下,FIA于今年的修订版规则中因而将去年季中先后发佈的一系列技术指令纳入正式条文,进一步维护车手的安全。

为了阻止无止尽的钱斗并缩减各车队间的实力差距,F1监理单位FIA、营运集团FOG与各参赛车队决定在2021年起启动讨论已久的年度预算上限制[Budget Cap]。

虽然说是「预算」,不过这些预算并不包含车手与部分车队高层[如领队、经理、技术监督等等]的薪资、差旅费、公关费、FIA相关规费、动力单元使用权利金与至2024年的4500万美元厂房硬体更新豁免额度等等项目,因此更精确的来说应是「赛车研发预算」。

各车队在2023年预计可使用1.35亿美元[可以实施大赛数与G7国家的上年度物价指数调整。

冲刺赛大赛週另有每场30万美元的额外津贴]作为本年度赛车后勤支援或研发赛车更新套件、下年度赛车的相关费用;为了避免出现灰色地带,各车队需开设由FIA监督的专用帐户,且必须在隔年3月31日前递交审核用的年度财政报告。

如有车队发生预算超支问题,FIA可依预算超支幅度[以5%为分界点]给予金钱、删减空力研发时数、车手或车队年度积分,甚至是取消该年度成绩的处罚。

Red Bull车队于2021年因员工福利、英国税制等等问题而超支186.4万英镑[扣除税制问题后实质为43.2万英镑],因而接受700万美元与删减2023年度空力研发时数的处罚。

空力测试时间比例分配制

于2021年与预算上限制一同启动、试图进一步缩减各队差距的空力测试时间比例分配制[ATR limitations]以年度第七名车队作为基準,成绩越好的车队的风洞与CFD可使用时间越少,成绩越差、或新加入的车队反之。

夺下2022年度冠军的Red Bull车队由于需接受2021年度预算超支处罚,该队今年可使用的时间比例将从原本的70%进一步缩减为63%,换算成确切时间为风洞运转时间216小时、CFD使用时间1080小时。

动力单元与变速系统

在各国展开能源转型下,油电混合动力因而成为汽车界在能源转换期的过渡方案,使「引擎」[Engine]这个词已不能完整称唿F1在2014年引进的油电混合动力系统,而是改以「动力单元」[Power Unit, PU]称之。

一组动力单元以1.6公升V型6汽缸作为标準的引擎本体[ICE]、涡轮增压机[TC]、热能回收系统[MGU-H]、动能回收系统[MGU-K]、电池[ES]、中央电子系统[CE]与排气系统[EX]等七大零组件组成,经过数年投入大量人物力的研发后。

各供应商动力单元的推估总和输出功率皆已来到至少1000hp,为F1史上最兼顾动力输出与能源使用效率的动力系统。

2023年赛季将由由HRC提供技术支援的Red Bull Powertrains[登录名Honda RBPT]、Ferrari、Mercedes与Renault等4家供应商为参赛车队提供动力单元,各供应商的使用车队如下表所示。

变速箱以「外壳」[C/C]与「内部辅助组件」[DL]两大零组件组成,自Ferrari车队于1989年引进半自动变速箱后,目前F1赛车已全面採用由碳纤维与钛合金等等材质打造、拥有八个前进档位与一个倒退档位的半自动变速箱,且可在电脑辅助下于0.05秒内完成换档,使车手们更能专注在攻略赛道上。

每辆赛车在2023年赛季中所允许更换的动力单元与变速系统零组件数量如下,之后每多使用其中一套零组件。

驾驶该辆赛车的车手必须在决赛时接受退后起跑顺位的处罚,且单场大赛累积罚退顺位数超过15时需直接退后至最后列,如有复数车手面临同样状况时则是依排位赛成绩与完成更换的顺序调整。

轮胎

F1自2007年起重新採取指定轮胎供应商制度,目前负责轮胎供应的厂商为总部位于义大利米兰、已有150年歷史的Pirelli。

Pirelli在2023年赛季将提供原为C1的「C0」、更新后的C1-C5等6种耐久力与抓地力不一的配方光头胎,以及在雨天时依赛道积水程度使用的半雨胎与雨胎等2种配方湿地胎,各配方轮胎的特性如下表所示。


Pirelli在每个大赛週将依赛道特性提供3种配方光头胎,并依序称为「硬胎」[Hard,白色标籤]、「中性胎」[Medium,黄色标籤]与「软胎」[Soft,红色标籤],且会依大赛週性质调整各配方光头胎的数量。


燃油

燃油也是影响F1赛车速度与稳定度的一大因素,目前F1赛车使用的为包含10%永续来源、辛烷值100以上的E10生质无铅汽油。

其余FIA认可的配方可由各车队的燃油供应商自行添加;为了配合动力单元与赛车的特性,各队的燃油与润滑油供应商有些许差异,且供应商会依动力单元特性或车队需求调整燃油配方。

每辆赛车在决赛的每小时油耗不能超过110公斤[约143公升],且不得在途中补充燃油;车队在各节赛事举行前只能于维修站以每秒0.8公升的流量为赛车补充燃油。

且每次的补充量必须记录并上报至FIA,否则FIA可依情节轻重给予罚金,或是取消成绩的处罚。


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