浅析F1轮辋罩的工作原理

2022年一级方程式赛车规则的更改范围广泛，除了引入令人兴奋的新元素外，还有一种转世感，以从过去的设计特征中汲取灵感。

除了备受吹嘘的地面效应底板概念回归外，轮辋盖的复出也被视为围场的焦点之一。F1希望这些将有助于改善轮胎产生的湍流，从而有助于减少前车产生的整体尾流。然而，2022年使用的轮辋罩与它们的前辈的复杂性相去甚远，因为车队在设计中几乎没有影响力和原创力，这样车队就不会用它们来破坏其整体包容性意图。然而，这并不能阻止我们沿着F1历史长河，看看过去车队是如何以及为什么设计轮辋罩的。

正如我们从如上插图中看到的，最初的轮辋罩实际上可以追溯到比你想象的更早的年代。法拉利于1990年在蒙扎对它们进行了实验，以减少排位赛期间赛车的阻力。然而，由于刹车产生的热量无法散开，导致车队在正赛条件下无法使用它们，因为刹车会很容易过热。

另一个解决方案在十六年后才重新出现，这次创新仍然来源于法拉利。这次它略有改变，车队推出了248 F1后轮轮辋的最新设计，采用了浅轮辋整流罩。整流罩随车轮一起旋转。该设计在赛季晚些时候进行了升级，整流罩占据了除中央部分以外的所有部分，以便在更换轮胎时螺栓枪可以对准螺栓。

然而，正如这里所看到的，随着丰田和小红牛分别在伊莫拉和银石部署了类似的设计，这个想法在围场里被广泛复制和应用。

雷诺还在2007年推出了自己的后轮轮辋整流罩设计，但正是法拉利继续发扬了使用这些轮辋罩来协助其空气动力学效应的优点。法拉利在英国大奖赛上推出了一个更加复杂的轮辋罩，一个静态不动的，不会与车轮一起旋转的轮辋罩。静态轮辋罩为车队在改变通过制动管道气流的路线方面打开了许多新的机会，车队在罩子的下部开了一个孔，旨在引导气流，并影响轮胎造成的湍流。

这种轮辋整流罩迅速并被其他车队复制，这是一个复杂的系统，包含几个组件来帮助疏导内部气流，包括一排导叶片，而整个轴、螺母和轮枪都有定制设计来适应新系统。罩子的形状通常是凸起的，而不是平坦的，这样绕过轮子外部的气流就不会对内部气流的流动产生不利影响。到了2008年赛季，车队没有对轮辋罩的设计进行任何更改，但它确实在罩子的上部添加了一个小型导流叶片，以帮助更有效地引导该区域的气流。受此启发影响，其他车队的一系列新设计在围场里孕育而生

迈凯伦的设计特点是轮辋罩的下部向前有一个通孔，而不是在其后部。这显然是基于其不同的空气动力学需求，这是一个轮辋罩的变体设计，该变体还包括前向偏转栅，以帮助引导湍流。

本田的版本包括向后通孔的位置，尽管稍微大一点，但有趣的是，在前角下方也有一个重叠的小偏转器。

宝马索伯在摩纳哥也推出了自己的版本，该版本通孔位于罩子的中间，结构上要比迈凯伦的设计简单很多。

另外，丰田在西班牙大奖赛上推出风扇形状的后轮轮辋罩。

轮辋盖在2009年新规下的进化

2009年引入的规则变化并没有阻止车队使用轮辋盖的欲望，尽管空气动力学规则发生了重大改变，但他们仍然将其用作改变车轮尾流和湍流的手段。这些空气动力学规则变化确实导致车队不得不优化他们先前的设计，而其他人则开发了新的、更复杂的版本......

对于法拉利来说，这导致通孔的位置发生了变化，通孔的开口更靠近轮辋前部，同时在顶角添加了偏转器。

想到轮辋罩，也许布朗 BGP001是第一个想到这个的赛车，它的黄色轮辋罩确实很显眼，而其他车队往往会留下空白或简单地复制下面的轮辋设计。

印度力量的前轮轮辋罩更像是楔形结构，具有向前的气流偏转器。

在印度力量的后轮，部署了一个风扇状的轮辋盖，类似于在丰田TF108赛车上已经看到的那个。

轮辋罩的被禁

F1选择从2010年起禁止轮辋罩的使用，因为它们对于2009新规旨在改善超车的意图下起着反作用，而且它们也是一个极其昂贵的解决方案，在车队希望控制支出的时候，这一点似乎远远不容忽视。即使没有这些疑虑，也发生了几起停站更换轮辋时的安全事件，这导致FIA对轮辋罩痛下决心进行取缔。

然而，法拉利却另辟蹊径，以试图改善前轮周围的气流，即使没有轮辋罩，车队也能找到一种方法来调整气流的行为。它在2010年的轮辋设计中增加了一对箍，这使得其他车队无法复制，因为轮辋是同源组件。

在梅赛德斯W10改装车上可以看到，这些是车队即将使用的轮辋罩，该车装上了更大的18英寸轮辋正在进行测试。2022新规中，轮辋罩的盘式设计是一种妥协，它减少了轮胎造成的一些空气动力学方面的负面效应，同时也使机械师在停站更换时尽可能轻松地处理它们。

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