梅赛德斯,阿斯顿马丁和迈凯轮揭示了F1方向盘的设计和折磨测试

喘气!梅赛德斯将其轮子扔掉并使它们在水中留下雨量性能和功能。

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在前面的帖子中,驱动器导游和齿轮团队突破了很多一级方程式方向盘的所做。我们谈过的每个按钮,旋钮,旋转,桨,灯和屏幕,他们所做的,以及司机和团队在任何特定的比赛中如何与这些控件相互作用。然而,这对我们来说不够好。

Given the high level of access we’ve been granted to the F1 teams, we realized we could go beyond a simple explainer and instead create the definitive guide to all things related to these complex steering wheels, one that would satiate our own hunger for all things F1.

阿斯顿马丁F1的驾驶舱。
阿斯顿马丁F1

这生意。

我们不跟踪刘易斯汉密尔顿,Sebastian Vettel,Lando Norris,Pierre Gierly, 要么马克斯Verstappen我们自己,所以我们招募了一些团队工程师的帮助。在这里回答我们的问题,我们有Evan Short,Teachside电子系统的团队负责人梅赛德斯amg马来西亚国家石油公司;查理布莱克威尔,阿斯顿马丁F1的高级控制系统工程师;和Jon Mitchell,控制系统工程师专家迈凯轮

这些工程师分享了一些酷刑测试的细节,解释了设计和工程以及驾驶员是如何成为过程的一部分,甚至让我们知道是否使用合适的设备,这些非常昂贵的方向盘可以在街车中使用。

熄灯,我们走了!

刘易斯汉密尔顿爵士举起他的梅赛德斯 -  amg petronal方向盘。
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刘易斯汉密尔顿爵士举起他的梅赛德斯 - amg petronal方向盘。

梅赛德斯- amg Petronas,阿斯顿马丁F1和迈凯轮给我们关于F1方向盘的所有答案

我们有很多问题。这些团队的工程师找到了答案。

(这些访谈已被凝聚和轻微地编辑清晰度。)

问:在设计和操作方面,季节到季节的变化是多少?

埃文短,梅赛德斯:这有很大差异。有些季节从一年到下一个季节变化,我们有季节,其中它相对冻结。对于2021年,由于体育对Covid-19大流行的反应和开发的限制,车轮从第一场比赛中冻结了轮子的设计。知道这一点,我们完全改变了今年进入。

事实上,在去年年底,我们第一次跑了2021年方向盘。在最后一场比赛中,我们跑了几个轮子,每个司机都试过他们,并确保他们对他们感到满意,我们将他们带到今年。车轮的设计趋于每两三年相当地变化,而车轮的操作和用于驾驶员的具体布局和车轮的设置通过比赛动态地改变动态种族。

迈凯轮Jon Mitchell:一般来说,在物理上和功能上,季节的变化季节相对较少。可以通过软件配置按钮和交换机的功能,这比机械重新配置更容易。然而,当新的司机首次使用车轮时通常存在少量的驾驶员偏好。

查理布莱克威尔,阿斯顿·马丁:通常,除非对电力单位或法规进行了大量变化,否则我们不会在年初到年内更改方向盘上的大量交易。然而,今年我们有一些新的投入和塞巴斯蒂安(vettel)加入球队的新要求。这与FIA施加的新的同源限制相结合,意味着我们设计和制造了两个全新的漫步和幻灯的方向盘。去年,两个驱动程序都使用相同的物理设计,并在配置中具有微小差异。今年,它们也不同。

问:司机给你设计多少投入?他们决定按钮,旋钮和划桨放置吗?他们是否决定了他们得到的大小,压力或多少划桨?

梅塞德斯:以上所有,真的。从最简单的事情,作为我们动态周期调谐的一部分,司机非常涉及。因此,从会话到会话的变化 - 车轮的布局,按钮位置,按钮颜色,按钮功能,在短划线上出现的内容,其中交换机映射 - 所有这些东西,驱动程序将非常涉及。

在长期的基础上,驾驶员在季节的过程中非常非常多地引导离合器踏板的变化。如果我们开始一个新轮子,我们就可以获得涉及车轮设计的司机。例如,我们的目前的轮子被刘易斯(汉密尔顿)的援助,特别是当我们持续重大结构变革时是我们的司机之一。

这意味着像车轮的人体工程学布局,他们的手是如何放置的,基本的选择,如仪表盘显示在哪里-是在方向盘上还是在汽车上,这对整个汽车是一个惊人的连锁效应。有些车队在底盘上安装了仪表盘,所以他们的车轮非常小。这有一些优点,也有一些主要的缺点,因为他们有这个大的元素内置在底盘上,车手的膝盖。所以,这是我们必须做出的决定,甚至在我们设计实际的底盘之前。

简短的答案是:司机从长期决定中涉及,如车轮和底盘如何一起工作,通过中期决定,例如车轮如何结构,即如何短期我们如何将其放出并逐周使用的决定。

迈凯轮:司机偏好总是考虑,他们的舒适性和使用轮子的能力非常重要。它们通常在接触点上有输入,并在功能上简要介绍。使用更常用的开关和按钮被放置在更容易访问的区域中,其中一些由驱动程序首选项分配。每个驾驶员身体定制夹具和桨的尺寸和形式,以确保它们舒适,可以有效地操作车轮。

阿斯顿·马丁:司机对方向盘的物理设计有很多输入。我们有一套需要从工程角度达到的要求,但司机几乎决定了旋转开关,按钮和桨的位置。当所有功能在超过180英里/小时的情况下,所有功能都很易于操作,而不会使他们的双手从方向盘夹紧握住。司机有不同尺寸的手,坐在车里略微不同,因此按钮位置专为拇指或手指按压而定制。桨的设计也需要容易地伸手,而无需移动他们的手太多。

问:工程师和驱动程序之间的过程是什么,让额外的桨式预设对齐?

梅塞德斯:这是一个竞争周末的迭代过程。我们在竞赛周末到达工程师提出的一些基线设置。在许多情况下,他们将在模拟器上运行那些司机的司机,在某些情况下,如果我们认为这个设置适合这个轨道,它就会直接进入周末。第一次会议开始的那一刻,我们进入了我们的调整过程,所以通过FP1,FP2和FP3的一切都是驱动程序向我们提供有关收音机的反馈,我们正在观看数据。

使用性能工程师,例如,对汽车的差异映射进行了关注,他们将在数据中看到司机可能无法接收的东西,或者他们也将被告知司机本身通知的事情。当汽车回到车库时,我们将在下一组地图上工作,下一组预设。我们会将那些送到驱动程序,他们在屏幕上弹出地图,我们说,“我们有这套新的地图,基于你在最后一次运行时所说的。你觉得怎么样?”我们将它们加载到汽车中,并准备好司机尝试。因为他有这些旋转开关,他可以选择制作选择,所以他可以保持他对他的满意,尝试实验,然后回来。

驱动程序是动态涉及的。其中一个关键工具是标记按钮。标记按钮允许司机在数据中征集某些东西,因为他在轨道上驾驶,他认为我们应该感兴趣。这只是他会说的那种迭代过程,“它感觉有点有趣。让我们稍后谈谈。“当他进来时,他的工程师会去他并问,“你的意思是什么时候又在那里?那是什么?”司机可能会说,“哦,我觉得背部有点弱,想在那个角落里工作。”这是一个非常互动的过程。

迈凯轮:(此过程是)驾驶员和工程师之间的协作,以调整每个曲目和每个会话所需的内容。从驾驶员的指令调整更多背景设置。

阿斯顿·马丁:通过方向盘提供了巨大的功能,因此我们可以定义最高优先级项目的最高优先级项目,特别是那些需要快速和容易地访问的功能。然后,我们与司机一起决定每个桨或按钮的内容,然后坚持下来,以便它成为他们的第二种性质。在每个电路中,我们然后确定每个按钮和划桨所需的级别,以便在按下时,按钮或桨叶在平衡或功能中提供所需的换档。这些可以专门针对某些角落或类型的驾驶类型来定制,例如符合条件的圈或轮胎或燃料经济性。在实践过程中,我们将使用反馈来优化设置,以便为其提供最大化汽车性能的正确工具。

问:不同的司机有多少不同?

梅塞德斯:他们很不同。唯一常见的是车轮的碳结构。把手与驱动器不同且定制,每个旋转开关都不同于驱动器到驱动器,开关的位置,开关的颜色,布局,贴纸。在车轮上的选择非常不同的选择。换档踏板与驾驶员的司机不同。离合器踏板与司机对司机的司机非常不同 - 非常模仿驾驶员的手,以将驾驶员手与他们的手套相匹配。

因此,车轮与驾驶员的驾驶员非常不同。当然,他们实际上看到了在短划线上完全定制的,因此有100页左右,他们也可以通过,每个人都是定制的。

迈凯轮:一般来说,规范在驾驶员之间相似,因为在轨道和工厂中更容易管理服务/维修。轮子的功能是汽车的类似车,但具体设置将适应(每个驱动程序)。

阿斯顿·马丁在物理上,这两个轮子是不同的,但它们都能够实现相同的功能水平。主要的区别是由于人体工程学,如抓地力,旋转和按钮的位置。在配置方面,驱动程序之间有一些东西是相同的,比如主要的旋转和关键按钮的功能。然而,在这一切的背后,刹车平衡、引擎制动、差速器设置等等都是为司机的需求量身定制的,所以每辆车的设置都可能非常不同。结果也可能完全一样。

问:驱动程序在Strat设置中有多少输入?

梅赛德斯的方向盘特写镜头。
梅赛德斯amg马来西亚国家石油公司

完全显示器上的旋钮。

梅塞德斯:他们在早期和事件期间都有两者都输入。当我们正致力于下赛季,司机将参与HPP(梅赛德斯高性能发电)并说:“我对一种模式感兴趣,使我在某些条件或一种模式下可以更快地充电的模式如果我被困在某人身后。“他们在相当早期的发展层面提供反馈,并敲击我们如何在物理发展电力单元,然后我们如何在Dyno上发展。

他们在竞赛周末和我们如何设置能源部署时的东西。在周末早期,我们将讨论我们是否认为我们将在这个角落中使用部署,或者如果你被困在某人身后,你可能需要更多的电力。他们会推回上那个并说,“实际上,这不是我能够通过的地方,但我想在这里有一点,”等等。

迈凯轮:跨越车轮的大量设置将具有驱动程序输入,但不一定由驱动程序设置。一旦确定了明智的设置,它就会保持稍微静态,因此驱动程序可以独立地导航重要设置以及工程师的指令/建议。

问:国际汽联对方向盘的设计有什么规定?

梅塞德斯当前位置方向盘的控制非常严格,因为它确实是一个安全装置。这就是我们所说的a类部分。这意味着国际汽联和我们方面的限制,因为我们认为这是赛车最安全的关键因素之一。很明显,这是车手与赛车之间仅有的三件事之一。

他有油门,刹车,还有方向盘。最终,方向盘和刹车将真正帮他摆脱困境。从这个角度来看,存在结构性需求。

FIA坚持认为驾驶员能够拆下车轮,以便在事故发生时快速离开汽车。他们定义了一段时间,多年来发生了变化。它们还坚持一些安全特征,例如,例如,没有什么可以在车轮的平面之外突出,所以如果驾驶员撞向车轮,则没有任何导致损坏。从(迈克尔舒马赫)1999年的事故他的头盔上印着其中一个旋转开关的形状。

车轮必须安全。要求进行冲击试验。方向盘是在我们对转向柱进行冲击测试时使用的,同样是基于驾驶员可能会经历强烈的力的想法。因为我们认为它是a类部分,它必须经过一定程度的签字。每个元件都必须测试我们所期望的扭矩,作为一个安全因素,在软件和电子设备方面也有相当严格的要求。

迈凯轮:与大多数f1,(有)大量规则:一些形式,有些在力量,以及一些应用程序。

问:梅赛德斯 - amg双轴的双轴转向(DAS)上赛季在车库中发挥了如何?它如何影响您的操作?

梅塞德斯当我们到达第一场比赛时,DAS对我们来说就像一个老朋友,因为我们一直在幕后工作。我们知道它就要来了,我们也在为它做准备,但我们对它被其他团队注意到的速度感到有点惊讶。我们确实预料到它会被注意到,但它几乎是立即被接收到的,因为有史以来第一次,在冬季测试期间有电视直播。

Lewis(汉密尔顿)首次使用DAS上的DAS,它立即被团队注意到。Twitter立即烧蚀,对我们来说有点令人惊讶。它的意思是,它添加了另一种液压和复杂的系统,我们必须在汽车设置期间处理。但它给了我们这一自由度,这真的很棒。所以,我们确实享受了我们拥有的那一年。

问:你如何设计一个按钮或旋钮,以保持在套装棘手内,而不是松动,但仍然有足够的播放司机以速度使用它?

梅塞德斯:这是一项挑战,我们很幸运能够足够的底层开关来自使用飞机的外部供应商。我们分享了很多同样的挑战,即飞机,特别是军用飞机:高度振动,在比赛过程中高度的热变化,操作员必须佩戴手套而无法花费很多时候专注于他们正在使用的控制。

我们确实坚持开关的相当坚固的驱动反馈,所以我们使用这些现成的军事交换机而不是设计定制的东西。结果取得了一些妥协,但我们将把这些交换机中的一个更加适合于我们的方向盘,因为我们希望从飞机部件的那种稳健性和可靠性方面。

迈凯轮:确保司机自信,准确调整设置非常重要。这使得车轮中的开关选择/设计至关重要。对于司机进行不正确的调整很少,但仪表仪本身也将显示他们所做的调整,以确认他们的选择。

问:设计一个按钮或旋钮可以通过驾驶员手套使用多少工作?

梅塞德斯:这是一个很大的焦点。您将注意到的一件事是,即使旋转开关标记为,我们也不依赖驾驶员能够看到标签,因为他在振动环境中使用手套操作。他在车轮上进行的任何开关变化都是在短划线上镜像,在相当大的展示中,所以他不必依靠俯视并看一个数字。

阿斯顿·马丁例如旋转台的设计变化不大。我们设计了一个旋转装置,你可以用手指捏它,所以它足够大,你可以用手套来做。手套真的很薄。

迈凯轮:由于F1汽车的速度,振动和严苛,方向盘上的所有按钮,开关和旋钮感觉非常僵硬,难以从汽车中脱颖而出。但是,当驾驶员在带有手套的汽车中时,它们需要非常积极的开关,以确保它们进行了所需的调整。多年的使用中,我们已经进化了使用我们所做的组件,因为我们相信他们可靠地工作。

驾驶舱内的方向盘。
迈凯轮赛车

驾驶舱内的方向盘。

问:酷刑测试是什么样的?

梅塞德斯:车轮在各种条件下运行相当于季节。这意味着在水下的几个小时之类的东西,它们运行振动测试,它们在我们的模拟器上运行,在我们的模拟器上进行比赛距离。我们在第一个发展轮上非常粗糙。之后,他们仍然经历了相当于竞争距离,然后在他们实际走出轨道之前签字。

阿斯顿·马丁:介绍一个轮子,我们不仅仅是立即竞走它。然后我们介绍它以确保它实际上是有效的。方向盘放在振动器钻机上一小时或其攻击,它只是猛烈地摇晃它。如果在它结束时,它仍然有效,那么我们可以说它已经通过了振动筛的测试。然后我们在三个单独的星期五运行它。我们(运行它)积累一大堆里程。一旦我们很高兴就没有任何问题,我们会向比赛池介绍。我们还建立了许多经验,我们建立了我们知道工作和不起作用的某些组件,所以我们知道要使用的组件。

迈凯轮:我们使用的所有轮子在进入赛道之前都必须经过模拟器的验证,然后它们必须在比赛前完成几次练习。在车库里,他们经常被检查,以确保他们在最佳性能运行。我们通常会在发生故障之前看到部件磨损。

问:每次驾驶员在比赛后驾驶员将方向盘扔到车的鼻子上吗?

梅塞德斯:“Valtteri(Bottas)和Lewis(汉密尔顿)非常擅长,非常小心地放下。我们过去看过它。......我已经看到了一个可理解的沮丧时刻的司机将车轮扔进砾石中,你可以想象面对花费数百小时的那个方向盘看着它在砾石中弹跳的人的面孔。我确实让Nico Rosberg与一个裂缝的方向盘进行一次会议,只是提醒他,他们很贵。

迈凯轮:司机既非常尊重轮子,但车轮是合理的强壮。到目前为止,我们没有任何意想不到的问题。

阿斯顿·马丁当前位置我们的司机非常尊重这些设备,当他们下车时,会小心地把轮子放在浴缸上。过去有过车轮掉落的例子,但通常不是司机的错。当这种情况发生时,我们将车轮从比赛池中取出,并在重新投入比赛前进行全面检查、服务和测试。

问:每个季节都有多少个方向盘?每件费用是多少?

梅塞德斯:就像任何F1分量的成本一样,有点难以说,因为实际成本在开发中,并且(进入其中)的时间(进入其中)。我们认为我们的滚珠乐园为这些材料而言,特别是因为电子和展示,约为36,000美元。当您添加所有开发和签名时的时间,它可能超过它。

我们在两名司机之间每年六到八个轮子。

迈凯轮:我们通过本赛季每辆车运行三个轮子,以确保我们有足够的股票来取代任何出现问题或损坏的轮子。所有轮子都具有相同的规范,如果需要,通过待练习课程被证明,如果需要。

阿斯顿·马丁:我们通常会在每年六到八个方向盘之间,具体取决于有多少里程已累计。在成本方面,这非常难以定义所有组件的单位成本以及开发和制造时间。今年,我们有两套用于不同车轮设计的碳模具,因此这使得一些制造成本翻了一番。

阿斯顿的方向盘在驾驶舱内。
阿斯顿马丁F1

阿斯顿的方向盘在驾驶舱内。

问:生产过程是什么样的?它是处理碳还是预制?

梅塞德斯:在大多数情况下,Handlaid。就像我们工厂中的任何组件一样,我们不看大量生产量。我们正在谈论六个或八件加上一些测试单位,所以这是非常的手工。这也适用于电子产品。印刷电路板在手动仔细铺设各线,它是艺术围绕每个导线围绕的丝带。伙计们真的是艺术家。

迈凯轮当前位置车轮是手工碳和机械零件的混合。外壳是碳纤维的,里面包含了所有的电子设备、开关、按钮和电线。轮子里面的一切都很紧,但是非常整洁。

阿斯顿·马丁:车轮的主体是用一些集成机加工零件的处理碳纤维。一旦身体完成,它将传递给电子部门,其中所有单位,显示,旋转和按钮一起仔细连接在一起。必不可少的是,一切都良好包装在下面,所以没有什么可以振动或松散。所以,当你打开一个轮子时,它非常整洁整洁。就需要多长时间而言,从碳上上层到完整的轮子的整个过程约为三到四周。

问:在大奖赛期间,哪一位磨损最快?

梅塞德斯:到目前为止的握把。因为橡胶是厚度的原因之一,因为橡胶很重。我们希望司机抱着舒适的抓地力,在车轮上的固体抓地力不会在潮湿的方向上滑动,但我们不希望一个沉重的轮子,并且有很多旋转惯性。因此,我们将夹持夹持到裸露的厚度。结果,我们经常抱怨他们穿着。

阿斯顿·马丁:在比赛期间,我们生命(测试)一切都是如此,这是非常罕见的,所以这不会发生这种情况。

迈凯轮:通常是旋转开关/旋钮,特别是如果它已经湿润和/或尘土飞扬。车轮内部非常密封在外部环境中,因此我们很少看到内部电子产品的问题。有时快速释放样条均在周末(特别是在尘土飞扬的条件下),因此它们都密切监测。

问:夹具使用什么类型的橡胶?

梅塞德斯:这是一个可模塑橡胶,铸在夹具上而不是缠绕在它的东西上。......夹具是碳框架,橡胶被铸在它的顶部,这具有允许我们形成所需的形状的优点。“

迈凯轮:丁基橡胶围绕碳框架成型,设计用于完全适合驾驶员的手。

问:奇怪的问题,但有多少电线夹在碳之间?

梅塞德斯:这是一个很好的问题。我没有它为方向盘。方向盘中没有大量布线。在车上,可能有1.2英里的布线。

方向盘本身将是33英尺的布线的某个阶段。这不是很多,因为它的大部分是印刷电路板或一系列印刷电路板。我们尽量保持实际的电线非常短。特别地,与车轮的主连接是通过将车轮连接到转向柱的电连接器。这是一系列模拟和数字小工具。电线长度是整个车轮的最棘手的位,因为你必须将它连接到旋转的东西。

这是我们最大的方向盘故障之一的来源,实际上是车轮和转向柱之间的连接。多年前,当汽车拒绝转向装备时,我们在新加坡的新加坡凭借Nico Rosberg,我们在新加坡中赶上了这辆车。他确实设法让它在比赛开始时让他离开线路,但它失败了在坑停止,我们追溯到该组件的失败。这是非常令人沮丧的:所有其他车都留下了网格,你站在那里握住车轮。

迈凯轮:我没有确切的答案,但壳牌下面还有很多空间。这是一个非常整洁而紧凑的安装。

问:在比赛周末适合司机时,你可以改变多少轮的设计?

梅塞德斯:这个特殊年份,不像过去那么多。传统上,车轮一直很开放,我们已经能够改变很多布局,设计,每周周末到达新的零件。今年是不同的。

今年汽车在锁上,车轮是由于科米德情况而在第一场比赛中同情的部分之一。截至巴林星期四,我们不允许改变车轮。就轮子的物理设计而言,我们不能做任何事情,但我们仍然被允许移动交换机,我们仍然可以自由地映射不同的事情,这就是大部分工作发生的事情。当然,每个开关位置后面的开关将与轨道非常不同。我们甚至可能更改布局。这是司机定制的一部分。这将继续比赛。

迈凯轮:物理上,车轮保持不变,但所有开关后面的设置都是不断变化的。但是,一次PARCFERMÉ.,我们无法做出任何进一步的变化。从排位赛开始,我们不能进一步调整已经设置的内容。因此,我们通常拥有符合条件的开关位置和种族集合。

阿斯顿·马丁一般来说,我们不能。今年,所有的方向盘都是统一的,所以我们必须向国际汽联提出申请,然后由国际汽联批准这些修改,无论是为了车手的舒适度还是安全。这意味着物理车轮不会改变。在周末改变的主要项目是破折号显示。这是我们可以从一个会话更新到另一个会话以适应驱动程序的需求的东西。

迈凯轮765LT和迈凯轮赛车MCL35M。
Mclaren X McLaren Racing

这进来了吗?地狱呀!

问:如果你有正确的枢纽,你能把一个送到街车吗?

梅塞德斯:绝对,是的。没有理由,如果你有合适的Can-Bus软件,那么道路车上是一个常见的东西,你可以乘坐道路梅赛德斯和我们的车轮接口。Torques疯狂地不同,(没有安全气囊,你必须接受一些安全妥协。但是是的,绝对。

CAN总线是控制区域 - 网络总线,所以它是一个共同的汽车网络总线,大多数道路车都有一些变体。现代梅赛德斯将在汽车周围有多个公共汽车,所有各种车辆的汽车都相互沟通,因此发动机控制可能正在与大灯控制等谈话。我们有一个非常类似的想法。我们有11辆车上的汽车,所以汽车中的每个主要装置,每个控制单元都与其中一个总线通信,它们都连接回控制整个操作的中央单元。

迈凯轮:我敢肯定的是向ECU编码,是可能的。高于操纵汽车的机械要求,方向盘是汽车就像一个键盘到电脑上。它用作制作软件更改的输入。

阿斯顿·马丁:绝对,具有正确的硬件和软件。主要挑战将是方向盘和道路汽车的ECU之间的帆布界面。但是,为您提供汽车ECU上的软件的所有细节,您可以轻松设计一个接收和传输所有正确信号的接口,以允许车轮控制汽车。

F1方向盘的演变

在F1历史的过程中,车轮急剧变化。查看此视频以查看它。

让我们谈谈:评论下面并向导轨和齿轮编辑伸出

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