70年来F1赛车圈速对比

【大伟车世界】第36期

作者：大伟哥

Car Brand 车辆品牌：

• Ms  Maserati
• Lt   Lotus
• Fr   Ferrari
• ML  McLaren
• Wi  Williams

一、 探究背景

我们前几期曾办过赛车速度对比，比如“2016年各类赛车速度柱状图对比”，“2019年上海国际赛车场各类赛车圈速对比”。这两个都是对“同年代的不同种赛车”进行对比，那么我们可否办一次“同种赛车不同年代的”速度对比呢？

今年正好是F1赛车形成锦标赛70周年。自1950年以来，F1赛车在点滴进步中积累了翻天覆地的变化，而圈速又是反应技术进步的一个重要特征，因此我们办了这期“70年来F1赛车圈速对比”，于是就有了本文开头的那张表格。

二、探究方法

《Assetto Corsa》，中文译为《出赛准备》，或音译为《神力科莎》，是当今流行的赛车模拟驾驶软件。本次的探究方法，是在这个软件中，选取本次测试用到的各车型，统一放到银石GP赛道（Silverstone GP）中，使用人工智能车手（AI Driver）自动驾驶，测圈速。

看到这里你可能会有打我的想法：不是说赛车圈速对比吗？搞了半天不是真车，而是用“赛车游戏”？

请看我将原因道来：之所以用模拟驾驶软件，是为了让本次测试有“可对比性”。

三、可对比性

FIA F1网站上确实有“历次比赛成绩”这样的数据，其中就包括最快圈速，但是这些数据是没有对比意义的。

其一，赛道是会改建的。同一个赛车场，在不同年代，其赛道设计（弯直道组合、各处坡度等）不同，路面铺装不同，土建设施不同……1950年代的银石、1970年代的银石、1990年代的银石和现在的银石并不相同，直接搜索网上的实车测试数据并无对比意义。本次用的赛道布局“银石GP（Silverstone GP）”是2010年以来的。

其二，环境因素。每场比赛的天气条件、气温、路面温度等等各不相同，即便70年来赛道没有改建过，得出的数据也难有对比意义。

其三，车手因素，如车手的驾驶水平、心理状态等等。用人工智能车手（AI Driver）自动驾驶，可将车手因素统一。

本次测试，比较的是70年来“车的不同”，因此要尽量排除其他因素带来的差异，所以我想到了这个方法。

那么又产生一个问题——这样用“赛车游戏”得出的数据可靠吗？

四、结果可靠性

抱歉！我们说的“模拟驾驶软件”和你说的“赛车游戏”不是一回事。

模拟驾驶软件确实脱胎于赛车游戏，但两者的不同在于：后者以娱乐为目的，操作尽量简化；前者则以仿真为目的，模拟真实的物理环境和驾驶体验。

广大玩不起真车的车迷，可以在计算机模拟中体验——软件一两百块一套，家用级别的硬件（方向盘、排挡杆、踏板、支架等）三四千块也能搞定。虽然模拟驾驶和真车驾驶仍有较大区别，但还是能大致地反映真车驾驶感受，所以有一定参考价值。在当今这个模拟驾驶技术越来越成熟的年代，也涌现出一些模拟驾驶车手出身的真车车手。

不仅车迷用模拟驾驶，专业车队也用，因为这是节省训练和测试成本的好方法——当然，他们用的软硬件，价格是家用的百倍千倍了。

所以，虽然与真车驾驶还有较大区别，但模拟驾驶大致可以反映车辆的性能，本次得出的数据也大致可靠，有参考价值。

五、变量控制

测试时的各种变量要有所控制。这里包括“环境”和“车辆”两方面。

“环境”又包括“Session”和“Realism”两方面，都在开始选单中选择。“Session”统一为：环境温度26℃、赛道状态Optimum、时间为10:00、天气为Mid Clear、时间倍数为1x——这个状态下路面沥青温度34℃。“Realism”则统一选择“Pro”。

“车辆”方面。赛车是可以调试的，例如悬架参数、变速器传动比、气动套件角度等等，真车是如此，模拟软件中的模型车也是如此，这些变量也要控制。

本次探究中用到的所有车型，车辆调教都采用默认设置，但有三点除外。

其一，燃油加注量。各车型统一加注30L。

其二，轮胎。各车型都使用其可选用的最软的那种轮胎。

其三，传动比。调试车辆传动系的传动比，以实现最快圈速。

这里展开谈一下传动比。

如果传动比取得过大（此处的传动比指输出端与输入端齿轮齿数之比），则驱动力较大，加速性能较强，但可达到的极速偏小，表现为在某些高速区域虽然感觉车子还有劲，但是速度就是上不去。如果传动比选取过小，虽然可达到的极速较大，但这条赛道其实并不需要这么大的速度，相反驱动力较小，限制了加速性能的发挥。

因此，传动比应使车辆极速稍高于其在赛道上可达到的最高速度，使其在不干扰极速发挥的同时有尽可能强的加速性能，但这只是传动比选取的原则之一，涉及的因素还有很多。要选取最佳传动比，使圈速最快，还是要将各种传动比组合在赛道上一一测试。至于涉及哪些因素，足以再写一篇文章——如果我有时间写，如果我写得出来。

本次探究中，我让每个车型在银石GP赛道中都自动地跑几轮，每轮都用不同的传动比，每轮跑4圈，取跑出的最快圈速作为最终成绩。调试传动比，既可以调各挡位的传动比，也可以调主减速器的传动比，我这里只调主减速器一个数据，让各挡位的传动比处于默认状态，因为调各挡位实在太麻烦了。上表中，不但记录最快圈速，也把其对应的主减速器传动比所能达到的极速（即表中的“设定极速”）也注明。之所以记录设定极速，而不记录传动比数据，一是因为传动比数据很长，难记，二是便于将“设定极速”与“测得最高速”（即在这条赛道上自动驾驶所能达到的瞬时最高速）做对比。

测得结果：“传动比应使车辆极速稍高于其在赛道上可达到的最高速度”这个原则不全适用，个别车型在做出最快圈速时，其做出的瞬时最高速要比设定极速小很多；另一些车型在做出最快圈速时，其做出的瞬时最高速要大于设定极速，这可能是因为此时发动机转速超过了设计最高转速——这应该很伤发动机吧。

有三个车型例外，我不仅动了主减速器的传动比，对各挡位也做了一点调整。Maserati 250F这车既有六缸型（6cyl，1954年），也有十二缸型（12cyl，1956年），后者功率质量比较大，但我测试后发现十二缸型的圈速不管主减速器取多少传动比，都比六缸型慢，无奈只能把各挡位的传动比也调得最大以获得最强加速性能，结果还是比六缸型慢一秒多，不知这是为什么。而1998年的McLaren MP4/13如果只调主减速器而不调各挡位，得到的最小的极速也有343km/h，我把各挡位也调了调，调到极速324km/h，此时做出了最快圈速。2002年的Williams FW24则是因为如果只调主减速器而不调各挡位，会“形不成梯度”，372km/h后面直接是413km/h，我调出了383km/h后，自动驾驶做出了最快圈速。

另外，从2014年开始，各队的传动比必须在赛季前就定义好，不能中途变更，也就是说一套传动比必须用整个赛季，匹配所有赛道。所以表中最后三个车型的传动比是不能调整的，这对我来说真是好事，省去了对比不同传动比的麻烦。我们发现这三个车型，极速是逐次下降的，这并不是说车子越来越慢，而是传动比设置越来越贴近比赛要求——超过370km/h的情况在比赛中很少发生，更不要说400km/h了。

每个车型的每轮传动比测试都跑4圈，取最快的那一圈作为最终成绩。自动驾驶是电脑即时演算做出的，不是事先录制好的，所以每圈都会不同。此外，每圈的轮胎状态也不同，载油量也会逐渐下降造成车子变轻……总之一句话，圈速是各因素的综合结果。

有一个例外就是1986年的Lotus 98T，每轮我只跑了3圈。这辆车采用当时流行的小排量大增压设计，大增压造成了发动机的大负担，还没跑完第3圈，发动机就出了毛病——没错，《出赛准备》这个软件是可以体现车辆故障的，厉害吧！ 

还有一点，本次测试的各车型，其模型不全是《出赛准备》软件的制作公司Kunos Simulazioni做的，有些是第三方制作的——因此制作水平可能不一致。考虑到这一点，我也列出了所用模型的制作方，表中KS就是Kunos Simulazioni，也就是“原厂”，其他都是第三方制作组。但据说，我是说据说，这些第三方模型制作水平还不错。

六、测试结论

终于要到谈结论的时候了。从圈速数据上看，70年来F1赛车的速度总得来说还是越来越快的，但每隔一段时间就会出现减速的趋势——目的在于防止速度无限制加快而带来越来越高的成本和安全风险。而每次减速后，则又会因为技术的进步，把速度加上去，如此往复循环。

这里有个问题，1991年的Williams FW14圈速1:41.561，而1992年的Ferrari F92A圈速1:30.439，这进步也太快了吧！真车也是这样的吗？考虑到这两台车都用第三方模型，会不会是建模建得有问题，导致“失真”？

今年本该是具有纪念意义的一个赛季，却因“新冠”肺炎全面停摆，何时开始比赛还尚无定论。待到疫情好转，必是F1再次吹响号角之时！下一个十年，F1 会给我们带来什么呢？