[发明专利]一种赛车轮胎的降温技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种赛车轮胎降温技术，特别涉及到一种F1赛车轮胎的降温技术。

背景技术

轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。

提高车辆行驶速度，特别是经常处于快速行驶时，轮胎的使用寿命显著降低。因为车辆快速行驶时，轮胎在单位时间内与地面的接触次数就越多，摩擦也越频繁，使轮胎的变形频率增加。这时胎体周向和侧向产生的扭曲变形也随之加大。当速度达到临界速度时，胎冠表面的振动出现了波浪变形，形成静止波。这种静止波能在其产生几分钟后导致轮胎爆破，这是由于轮胎变形来不及复原所造成的滞后损失，而它的大小与负荷作用的时间有关，速度越快，时间超短，大部分的动能被吸收转变成热量，从而使轮胎温度升高，橡胶老化加速和帘线层的耐疲劳强度降低，轮胎因而早期脱空或爆破，因此，限制行车速度是非常重要的。

但是，F1赛车的轮胎就不同了。F1赛车为单座的特制赛车，座舱是敞露在外的，巨大的轮胎也是暴露在车身外面的，没有翼子板遮挡。F1赛车不能在普通道路上行驶，在汽车厂的流水线也不生产，而是由各赛车公司或车厂的赛车运动部单独设计和制造的。F1赛车起步速度不亚于“大黄蜂”战斗机，所之以有如此高的速度，撇开动力因素，最大贡献当属F1赛车的专用轮胎了。那么与上述轮胎相比，F1赛车专用轮胎有什么不同呢？民用轮胎可用几万公里，而F1赛车专用轮胎的设计寿命是120公里(尽管作了特种技术处理)。

世界一级方程式赛车锦标赛是当今世界最高水平的赛车比赛，年收视率高达600亿人次。F1是赛车中的顶级赛事，F1赛事可以说是最让赛车运动员引以自豪的赛事。F1赛车比的是什么呢？比的是速度，比的是更换轮胎。

对于赛车运动，时间是制胜的关键。在赛道上要争取1秒非常难，所以每一秒时间都很宝贵。如何更加迅速更换轮胎，成为每支赛车队的必修课题。正常情况下F1进维修区只换轮胎的话，时间为4秒。目前世界上最快换胎速度仅需1.8秒。换胎速度快主要有以下几个因素：第一是车轮结构，F1在内的所有赛车，只要卸下一个中央螺栓就可以拆下车轮，而平常的车辆需要拆5-6个才行。第二是工具，民用车的4S店里正常都是用气泵，个别比较Out的还用手拧，F1的是气动，但是那个气泵的扭矩和转速都是专门定制的，根本无需换胎工在哪儿拧上之后再用手拧一下看看有没有上紧，一旦上了，扭矩必然是正好，也必须是正好。第三是人工，F1的换胎工都是经过特殊训练的，而且换一次轮胎，需要14个人，四个轮胎，每个轮胎三个人伺候，一个操作气泵拆装螺栓，一个卸轮胎一个装轮胎，另外两人一前一后操作撬杠。

在F1赛事电视转播中我们经常看到，在F1赛车过程中，更换轮胎是件平常事。更换轮胎是确保正常比赛的必要手段，但同时也是制约比赛速度的瓶颈。一直以来，这个瓶颈从来就没有被人打破。我们知道，冠军，有时仅比亚军进步那么一点点。显然，为了那么一点点，我们应该考虑轮胎的降温问题(因为换胎时间也是要计入比赛用时的，通过统计每辆车换胎的时间就可以大致推断出在换胎过程中损失或夺回的时间)。

发明内容

本发明的任务是提出一种F1赛车轮胎的降温技术，以解决上述问题。

关于轮胎降温，目前也有相关的阐述。有的长途卡车还备有水箱与水管喷淋摩擦至热的轮胎。不过，喷淋高热轮胎产生爆炸的安全事故时有发生。这有点类似于烧得通红的瓦锅突然加入冷水，不“炸”才怪。为此，轮胎自动降温技术已引起人们的高度重视，技术创新层出不穷。但是，无论是采用什么技术方案，“拒绝”高热浇水这是大家的共识。然而，一个严峻的问题却摆在了人们的面前：喷水需要储水，储水增加车重，增重导致耗油，耗油加大成本。那么，如何解决这个问题？

上述属于民用轮胎的降温技术。那么，F1赛车轮胎如何降温呢？采用液氮喷射轮胎。

液氮：液态的氮气。是惰性的，无色，无臭，无腐蚀性，不可燃，温度极低。氮构成了大气的大部分(体积比78.03％，重量比75.5％)。氮是不活泼的，不支持燃烧。

在常压下，液氮温度为-196℃；1立方米的液氮可以膨胀至696立方米21℃的纯气态氮。

由于液氮的温度很低，因而携带不太重的那么一小部分就足够对轮胎进行全程降温直至F1赛事的完成(F1赛车轮胎赛前需要保温。赛中就不希望升温了)。