F1使用的四轮外露的单座位纯跑道用方程式赛车，由底盘、发动机、变速系统、轮胎和空气动力装置等构成，底盘用碳化纤维制造。F1从很大程度上讲比的是赛车的技术，赛车上往往汇集了当代顶尖的造车技术，并不是每个厂家都具备这样的实力，因此F1赛车主要出自德国保时捷公司、宝马公司、意大利法拉利公司、美国福特公司和日本丰田公司等几家大公司。图4－9为法拉利赛车。

图4－9　法拉利赛车

制造赛车与制造普通汽车在技术上存在着天壤之别，造价超过百万美元。F1赛车是大量采用现代科学技术，凭借电子计算机对每个总成及零部件进行精心设计制造而成的，具有极好的动力性（含加速性）和可靠性，其价值不亚于一架中、小型飞机。

发动机是F1赛车取胜的关键因素。一辆赛车发动机大约由6 000个零件组成，造价十几万美元，而且每一场比赛用过之后就必须更换。大多车厂都不约而同地使用V10结构，但5个气缸两侧之间的角度却不尽相同，V10可提供大约800马力的动力，相当于一般家庭轿车1.6L发动机的8倍。最强的F1发动机功率记录是1986年由涡轮增压4缸发动机产生的将近1 100马力。大部分普通轿车的发动机每分钟最大转速约为6 000转，但F1赛车发动机的转速可达每分钟18 000转，其活塞加速比子弹还快。同时，F1赛车发动机也设计得非常轻巧，离合器只比成年男子的拳头大一点而已。高科技材料使得发动机变得很轻，重量只有97 kg。发动机使用特殊的汽油，它每跑100km就要用掉60～70L的汽油。

小知识：F1四大发动机

1.法拉利发动机

多年的技术沉淀保证了法拉利发动机毋庸置疑的可靠性，并在不断提升输出功率。在同样的输出功率下，法拉利发动机的耗油量明显比其他发动机高。

优点：速度非凡、稳定可靠，经验主义者首选。

缺点：速度高的代价便是油耗大。

2.雷诺发动机

雷诺发动机的表现可圈可点，其特点便是省油，但真正需要速度的时候，会稍显马力不足。

优点：省油，对赛车的机械方面影响相对较小，调配更加自由。

缺点：极速显劣势，关键时刻可能拖后腿。

3.梅赛德斯＆MIDdot；奔驰发动机(www.daowen.com)

奔驰发动机在耗油量和极速的配比上有很好的调配，既省油又高速，为F1赛车找到一个绝佳的平衡点。

优点：输出马力高，耗油量少，高速冲刺利器，低速省油法宝。

缺点：大品牌相应高消费，不适合小车队使用。

4.考斯沃斯发动机

考斯沃斯发动机在20世纪60—70年代是王者的代表，虽然在重新回归F1后，考斯沃斯的发动机表现平平，甚至发生爆缸现象，但在速度和油耗上都有较高的水平。

优点：速度不慢，油耗不高。

缺点：稳定性差。

F1禁止使用自动变速箱，挡位位数限制在四挡及七挡之间，而且一定要有倒挡。比赛规则也只规定车手必须自己选择换挡，因此车手们可以使用半自动系统，利用液压操作离合器和换挡拨片，可以帮助车手达到快速换挡的目标，车手只需要0.02 s就可完成全部换挡动作，而一般轿车则至少需要0.5 s才能完成换挡。进入特定弯道时，车手还可以预先设定一连串的定时换挡，免除了在接近弯道时用手操作数次换挡杆的麻烦。目前，半自动的七挡变速系统，是各大车队的不二选择。

F1的比赛规则规定赛车连人带车及燃料总重不得低于600 kg。为了使重量保持最小，所有车队都广泛使用碳纤材料，这些材料的强固性足以支撑车子的重量。虽然比赛规则规定了最小重量，但车队还是尽可能削减多余的重量，最后，会再使用压舱物把重量提升到600 kg。压舱物可以堆放在车上的任何部位，因此车队可以针对不同的车道变更车子的重量平衡，顶级车队使用的压舱物重量甚至高达80 kg。此外，赛车0～100km·h－1加速时间为2.3 s，由0加速到200km·h－1再减速到0，所需的时间也不会超过12 s。这么轻的车子要在这么高的速度下奔驰，要求赛车车身具有特殊的形状。F1赛车车身酷似火箭倒放于四个轮子之上，发动机位于中后部。它的外形是综合考虑减小车身迎风面积和增加与地面附着力，以及赛车运动规则而设计的。赛车疾驶时，迎面会遇到极大的空气阻力，为了减小空气阻力，赛车外形要尽可能呈流线型，以获得较小的迎风面积。通过减小迎风面积并采用扰流装置，借以减小空气阻力，提高速度。另外，当赛车高速前进时会产生向上的升力，使车轮与地面之间的附着力减小，导致赛车“发飘”，影响加速和制动。在赛车尾部安装后翼板后，巨大的双翼可以产生至关重要的下压力。这种空气动力会使流经汽车上方的气流将车身向下压，使车子紧贴在车道上，增加向下的压力，使赛车行驶时的附着力增大，从而使轮胎获得更大的抓地力。而这种空气动力还要根据不同赛车场的特征而调整；较直的跑道需要较低的下压力设定值，如此可减少阻力，并且有助于赛车提高极速；较曲折的车道需要较高的下压力设定值，如此可令赛车的极速降低。因此对于不同的赛道需对尾翼进行不同的调整。

F1赛车使用了碳纤制动器（这种装置最先使用在商用飞机上），有着惊人的制动（刹车）能力，可以在1.7 s和26 m的距离内，从100km·h－1减速到完全停止。制动器工作温度接近700℃，因此在阴天比赛时，转弯减速时不难见到制动器炙热发红的景象。

轮胎也是赛车的关键技术。为了充分发挥发动机的动力，轮胎制作得相当宽大（前轮约为290 mm，后轮约为380 mm），用以增加与地面的接触面积。根据天气的不同，赛车选用不同的轮胎：在无雨时选用干地轮胎，这种轮胎表面光滑，无任何花纹，以利于与地面良好贴合；在湿滑条件下则要选用湿地轮胎，这种轮胎具有明显的花纹，以利于排出轮胎与地面之间的积水，保持必要的附着力。每次比赛之前，车手必须从赛车官方的合法轮胎供货商提供的不同轮胎组合中选择轮胎。较硬的组合较耐用，但是抓地力较小，因此使用这种轮胎组合的赛车绕圈速度会稍微慢一些，但是可以用较少的进站维修次数作为弥补。较软的组合较易磨损，但是抓地力较大，可使赛车产生较快的绕圈速度，但是这种轮胎很少能撑过100km，比赛中的高速行驶及频繁的强力转向和紧急制动使轮胎磨损极快，经常需要在中途更换轮胎。赛车车轮只有一个紧固螺栓，便于迅速拆装。

F1的安全问题一直是公众瞩目的焦点。F1赛车极快，为保障车手的安全，赛车、赛道和赛手的穿着都采取了相应的安全措施。赛车由高强度的材料制成，赛车前后部装有防翻滚装置。车手坐在为他量身定制的一体化驾驶舱中，驾驶舱内配备了无线电系统插头、饮料、特制灭火器及油箱。车手身穿用特殊材料做成的能耐700℃高温的连体防护服和头盔，其上印满了赞助商的名称与商标，如图4－10所示。为安全起见，赛道两旁一般铺设宽阔的草地或沙地，以便将赛道与观众隔开，同时也可作为赛车出道之后的缓冲区。上海上字型国际赛车场的赛道采取沥青层、绿化缓冲区、沥石缓冲区、轮胎防撞墙、三肋防撞墙和铁丝防护网5级防护措施，以增加F1大赛的安全系数。

图4－10　F1车手装备

正是因为F1赛车具有如此先进的结构和装备，才使它具有了普通汽车所难以达到的良好性能，每辆赛车都是机械、电子、材料等现代高科技的结晶。