北京白癜风十佳医院 http://wapyyk.39.net/bj/zhuanke/89ac7.html尾翼
尾翼位于赛车末端，制造占全车30%的负升力。
尾翼可以分为上下两个部分，上层尾翼高耸在干净的气流环境中，下层结构又称作下横梁，负责提供额外的负升力。
尾翼算得上是最早出现的气动部件，上世纪60年代起，尾翼开始被安装在F1赛车上，此后便不断发展和演化，结构也越发复杂，本世纪初尾翼的上层翼片呈现出多翼片的复合结构，这种叠加翼片可以发挥出非常强大的功效。此后，FIA开始陆续颁布新的规则，简化尾翼设计，以此来降低尾翼提供的气动负升力。年，FIA将尾翼的上层结构减至两片，年又将上层尾翼的安装位置前移，年更是将上层尾翼收窄加高，限制在22cm高，35cm长，75cm宽的空间内。
尾翼的上层部分由两片组成，水平的翼片称为主翼，倾斜带有攻角的翼片称为副翼。
尾翼的工作原理与前翼大致相同，具体情况请参阅（三）中的前翼和（二）中的伯努利方程，即利用翼片上下表面的流速差，制造气动负升力。
主翼与副翼之间保留一条开槽，将气流供应至翼面下方，从而提升整体的气动表现。
格尼襟翼（gurneyflap）是前翼和尾翼上常用的一个附件。这是一小片直角碳纤维，贴在翼片尾端，通过在翼片后缘制造一对旋向相反的涡流，能够增加一点下压力，同时也增加一点阻力。gurneyflap的作用在于，让机翼在大迎角的情况下，不产生气流失速现象。另外需要提到的是，gurneyflap对于提高赛车在制动时的稳定性以及尾翼在低速状态下制造下压力的能力也有积极的帮助。车队可以通过更换更宽或更高的襟翼来调整翼片性能。由于格尼襟翼可以伸出规则允许的尾翼区域，车队可能会利用这一点，制造超长的襟翼。为了防止车队这么做，FIA规定格尼襟翼最高不得超过20毫米。
法拉利F尾翼上安装的格尼襟翼
有趣的是，虽然格尼襟翼在空气动力学上有很大作用，却往往只是简单地用一条胶带固定在翼片尾端的。这让车队可以在维修区中快速取下襟翼，以减小后部下压力，增加一点尾速。这在赛道由湿变干时很有用。
（注：在航空领域中，格尼襟翼是一种翼型增升装置，安装在主翼后缘，通常垂直于翼面，指向压力侧，高度一般不超过翼弦的5%。格尼襟翼能够在主翼后缘形成一对卡门涡街，尺度与襟翼相当，影响主翼上表面区域，导致上表面压力降低，增加翼型升力。著名的麦道公司曾在上世纪70年代对这项技术进行过深入研究，并最早将其应用在DC-10和其派生机型MD-11上。如今，直升机上面也有应用，比如美军著名的阿帕奇武装直升机。）
与前翼不同的是，尾翼位于车体的末端，因此副翼的攻角直接决定了翼片工作时伴随阻力的大小，而不是像前翼那样受到前轮的影响而呈现出整体气动阻力先升后降的趋势——F1赛车行进中有很大一部分阻力都是尾翼提供的，因此可以根据赛道特性调整副翼攻角以满足赛车在不同赛道下的需要。例如在摩纳哥，车队通常不遗余力地获取负升力，因此尾翼副翼的攻角就被尽可能调大，代价是牺牲赛车极速；而如果是在蒙扎，就可以使用小攻角，低负升力，低阻力的气动设置，以此来获得直路尾端的极速输出；而在一些混合类型赛道上，无论攻角调大调小，圈速可能都差不多。
迈凯轮MP4-23在摩纳哥采用的大气动攻角攻角尾翼
迈凯轮MP4-23在蒙扎采用的极低负升力尾翼
与之前在前翼中提到的问题相同，为了防止翼片在工作时高压面的气流翻转至低压面破坏产生的负升力，尾翼上也需要安装端板。尾翼的端板将上层尾翼和下横梁连接在了一起。
气流在流过上下翼面后，会在翼片的后方区域会合。由于两股气流存在速度差和压力差，因此这两股气流相接触后会形成螺旋形的涡流，涡流在尾翼的后缘交汇拓展，在潮湿的赛道条件下可以看到他们的尾迹。这种涡流会带来阻力，降低赛车的直线速度。一般来说，尾翼的上翼面大部分是高压，而边缘和下翼面是低压，因此F1的设计师们通过在端板的上层尾翼处添加百叶结构来平衡翼尖部分的气压，减小产生的涡流。
迈凯轮在MP4-23上运用的设计也有类似的功效。
下横梁位于赛车的中等偏下位置，为赛车提供额外的气动负升力。FIA对于下横梁的限定同样非常严格，下横梁的两边被规定采用“标准设计”，只有中间的一小部分各车队可以自由发挥，现在赛车上的“猴子翼片”就安装在这一区域。
早期F1车队在上层尾翼和下横梁之间安装支架，以此来提升尾翼的强度，但是事实证明支架的存在不利于尾翼发挥出更好的功效，因此在09年的技术改革之后，以纽维为首的设计师摘除了这部分支架，为车尾区域创造了更加清洁的气流环境。
在之前的一段时间里，下横梁都是穿插安装在端板和车尾的防撞结构之间的，随着F1的设计师对负升力的渴求日益强烈，下横梁最终得以跨过防撞结构，成为一块完整的翼面。
年，FIA为了提高比赛的观赏性，引进了DRS可调尾翼。用于增加比赛过程中的超越次数。这套装置的原理很简单：通过技术手段（通常是利用液压装置来控制）在需要的时候将上层尾翼的副翼展平，这样就消除了副翼的气动攻角，减小了副翼相对气流的正对面积，因此就很好地起到了减阻的效果。
按照最新的运动规则，DRS在自由练习和排位赛中在指定区域随意使用，这一区域为赛会规定的DRS使用区，在非DRS使用区内，车手不得使用。在正赛中，只有当后车与前车的差距在1秒以内才允许后车在DRS使用区使用。事实证明，DRS对于超车确实有非常明显的辅助功效。年的土耳其大奖赛中，DRS尾翼在S3的两段直路使用区为后车提供了20km/h的尾速优势，整场比赛中车手利用DRS完成的超越超过了次。
DRS如果出现故障，那么会给车手的驾驶带来严重的麻烦。一般来说，DRS的闭全故障带来的后果要比DRS无法激活更为严重，因为DRS无法闭全将会降低赛车的制动性能，从而影响到赛车的整体速度。例如，年的巴林大奖赛中，法拉利车手阿隆索的DRS激活后无法闭合，因此不得不额外停站解决问题，而年的加拿大大奖赛中梅赛德斯车手舒马赫更是由于DRS的闭合故障而退出比赛。
由于DRS系统能给赛车带来十分可观的速度优势，因此各车队一直致力于改良并提高DRS系统的性能。例如，迈凯轮车队在年的韩国站启用了全新的激活装置，使DRS的开启时间缩短了0.02秒，而法拉利则在F上采用了“三踏板”设计，用于缩短关闭DRS和踩下刹车之间的时间差。
DRS尾翼是FIA授权并强制各队使用的减阻设备，但在此之前，已经有利用失速原理提升赛车极速表现的举措。比较经典的有年迈凯轮的失速尾翼，年红牛使用的失速下横梁，还有目前路特斯、奔驰一直秘密研究的DRD。
迈凯轮的失速尾翼与梅奔、路特斯的DRD在操作机理上有相似之处，可以概括为“根据不同的需要将气流引导到不同的区域”。以失速尾翼为例，用于引发失速的气流从座舱前方的入口导入，进入车体内部的管道，管道在座舱位置有一个出口，另一个出口则延伸至尾翼。一般情况下，气流会从座舱处的出口导出，不会给尾翼带来任何影响；而当赛车驶上直路时，车手会利用左膝盖将这一出口封闭，这时气流会被源源不断地送至尾翼，并在尾翼副翼的下方引发失速，以此达到提升赛车直线速度的目的。
红牛的失速下横梁（DDRS）则是利用DRS的开闭实现了失速气流的通断，使下横梁和上层尾翼的减阻工作实现了一致性。
扩散器
扩散器位于赛车的尾端，是车尾最低的气动部件。
与前翼和尾翼相比，扩散器被应用的时间相对较晚，但是扩散器却是目前公认的最有效的气动部件，因为与传统的翼片工作方式不同，扩散器工作时几乎不伴随阻力，因此强化扩散器工作效率也常常成为F1设计师提升赛车气动性能的核心要素。通常来说，扩散器可以为赛车提供40%的负升力。
所谓“扩散器”顾名思义，就是要造成气体的扩散，介绍扩散器的工作原理之前，我们有必要了解一下扩散器的结构及其与底盘的联系。
扩散器其实就是底盘末端的一段上翘结构，或者说是底盘末端的一个斜坡，但无论怎样理解，扩散器都是与赛车的底盘相连，亦或理解为底盘的一部分。
那么现在就请我们想象这样一个情景：由于底盘与地面的高度十分有限，因此底盘下方的气流处于一种“压缩状态”中，流速会比赛车的速度有所加快，当这股气流流出底盘，进入扩散器时，气流会由于康达效应顺着上底盘/扩散器的斜坡形状流动，这时问题就出现了：由于扩散器的体积比车底大得多，因此需要更多气体才能填补扩散器这一巨大“空缺”，因此车底被压缩的气流就会加速向着扩散器的方向流动，这样一来，就好比有一双大手将气流源源不断地从车底抽出，车底的气流也获得了更为强大的流速，根据伯努利方程，流速高的地方压强低，车底由于气流的高速运动而产生了低压区，结合外界的一个大气压，便获得了巨大的负升力。
说得再详细一些，车底的气流在刚刚流入底盘下方到流入扩散器之前被加速，而当气流注入扩散器后流速由于扩散器的容积增大而减慢，打一个不太恰当的比方，扩散器只是给底盘下方被压缩的气流提供了一个释放的出口，进而诱导底盘下方的气流加速。因此负升力是作用在底盘上的，在扩散器的内部没有产生可观的负升力。
上图显示了在km/h的条件下，平面下部的大气压力分布。有蓝色到红色依次表示从小到大的气压。通过这张CFD模拟图，我们不难看出，底盘下方为低压，而且气流在到达扩散器时流速达到最大值，压强也达到最低值（体现为深蓝色），而在扩散器区域却为压强较大的黄色和红色。其中扩散器尾端呈现红色，同时也意味着此处的流速最小，这与之前介绍的气流从注入底盘到流出扩散器的过程中流速先增大后减小的原理是一致的。通过下面两幅图，我们可以很直观的看到气体在扩散腔内部的减速运动。
扩散器的工作原理也可以用文丘里效应解释，换言之，扩散器与文丘里管十分相似，车底的气流从扩散器入口进入，扩散器入口背面形成低压区降低车体底部空气的升力，以此增加赛车的负升力。扩散器最大的缺点注是对底盘与路面之间的距离要求非常严格，距离变化会对负升力产生巨大的影响，这也就是为会么民用车没有使用这种装置，高度越低越好，但一旦底盘接触地面将前后气流切断，扩散器立刻失效。
上图是扩散器角度为10。时的阻力和负升力系数随着含有扩散器的类车体离地间隙变化而改变的插值曲线，由曲线可得负升力随着离地间隙的减小而增加，离地间隙与车长比值为0.02时扩散器失速点发生。经实验表明此处是扩散器区域气体入口，该区域的气动压力达到最小值，通过改变扩散器起始位置可以对赛车负升力中心加以控制。
压力系数与扩散器角度
研究表明赛车底部运动气流在扩散器起始位置发生分离，后在文丘里的影响下重新附着在扩散器的表面而流向尾部。针对这种情况，F1的设计师通常会给扩散器安装涡流发生器来保证气流的附着，强化扩散器的“抽气”效能，涡流发生器在航空领域中实际上是以某一安装角垂直地安装在机体表面上的小展弦比小机翼，所以它在迎风面气流中和常规机翼一样能产生翼尖涡，但是由于其展弦比小，因此翼尖涡的强度相对较强。这种高能量的翼尖涡与其下游的低能量边界层流动混合后，就把能量传递给了边界层，使处于逆压梯度中的边界层流场获得附加能量后能够继续贴附在机体表面而不致分离。应用在F1的扩散器上，涡流发生器通过形成混合涡而有效地阻止气流的过早分离，尽可能地使扩散器处于理想的工作状态，降低气流分离造成的负面影响。
我们在扩散器区域看到的楔形翼片就是涡流发生器。
扩散器内部的扩张曲线同样非常重要，曲线的曲率要经过严密的研究与实验，保证内部的气流顺畅的流经扩散器的顶部与侧边而不发生气流剥离。理想的扩散器其内部压力应该呈现平缓的变化。
对于扩散器而言，负升力的降低是由于混合涡的破碎和底部气流的分离。
课题：如何提高扩散器的工作效率
在前面的文章中，我们介绍了地面效应，地面效应的成功运用使得F1赛车产生了极为恐怖的气动负升力。虽然地面效应已经被国际汽联（FIA）禁止，但是，在“后地面效应”时代，仍然有很多的设计受到了地面效应的影响，比如“侧裙效应”，之前介绍过莲花78赛车的侧裙结构，侧裙将底盘的两边封闭，这样一来底盘两侧的气流就无法进入车底，在扩散器工作时，只有从底盘前端流入的气流被疯狂地抽出，使得底盘下方的空间呈现出近乎真空的状态，与外界标准大气压相比，产生的负升力可想面知。尽管侧裙现在已被明令禁止，但是F1车队还是通过某些技术手段使得某些部件达到侧裙的功效。
比如，迈凯MP4-28的底盘呈锯齿形，在赛车调整行驶时，每一个锯齿的尖端都会形成小的涡流，迈凯伦工程师们的意图在于，通过这些小涡流影响底盘外侧的气流，从而起到类似于侧裙的效果，更简单地说，迈凯伦MP4－28想利用涡流封闭底盘。
如果你认为细小的涡流不足以封闭底盘，那如果是高能量的废气呢？接下来要介绍的是一项在理念上近乎疯狂的设计，这就是迈凯伦曾经打算在MP4－26上采用的“扇子”排气，我们通常称之为“章鱼排气管”。
“扇子”排气是迈凯轮车队为了迎合版技术规则所设计出的产物，在双层扩散器被禁止的规则框架下，各支车队都需要寻找新的路径将废气送到扩散器。迈凯轮车队推出的扇子排气通过将排气延伸至底盘中心线以外mm到mm的区域内，在迎合了新规则的同时使废气重新导入扩散器成为了可能，并且在废气从底盘边缘吹出时利用废气创造了裙边效应，使得整个底盘极为高效。主观地讲，如果是我给年各队的排气设计打分，那么MP4-26的扇子排气在理念上绝对是对手（包括红牛）所无法企及的，不过，遗憾的是，迈凯轮的工程师们最终没能解决扇子的散热材料问题，因此这套排气最终不幸流产。假如MP4-26能够搭载扇子参加全年的比赛，可能RB7的火星车名号就要被MP4-26所取代了。（关于扇子排气系统，我们会在以后的文章中重点介绍）
除了地面效应，影响扩散器的因素还有很多，在接下来的篇幅中，我们将以年的技术改革为背景，详细分析每一年扩散器的工作特性和提升扩散器性能的手段。在下一期的文章中，我们将探讨双层扩散器的技术优势。
对于一款扩散器而言，扩散器的容积越大，意味着其为赛车提供的负升力就越多。通俗地讲，假如一款扩散器的尺寸足够大，那么它在工作时就会吸引更多的气体来填补这一巨大的空缺，这样一来，就可以更多程度地带动底盘下方气流的加速，扩散器的“抽气”效能也就能更加突出。
对于09年之前的F1赛车，规则的限制并不像今天这样严苛，因此09年之前的赛车都装配尺寸较大的扩散器，因为大尺寸的扩散有获取更多的负升力。
但是在年，情况开始出现了转机，FIA为了增加超车的机会，提高比赛观赏性，展开发一项轰轰烈烈的技术改革，总体说来，体现为三方面：换用光头胎，引进KERS，限制空气动力学。落实在空气动力学方面，则细化为前翼降低加宽，尾翼收窄加高，扩散器尺寸受限。其中，前翼和尾翼的变化我们大之前的文章里都介绍过了，本期文章中，我们重点介绍一下扩散器的变化。
定义扩散器的几大参考坐标：车身中心线，后轮中心线(后轴线)和基准面。
作为“降压”改革重要组成部分，FIA对年的扩散器进行了相当复杂的改进。新规则的下的扩散器趋于更加标准的外形，消除了中央气流通道和外侧通道在高度上的差异。而且所有三个通道都被加高了，过去扩散器的高度为毫米，现在增加到毫米。与此同时，扩散器整体大幅后移，以前扩散器的尾缘基本与后轴持平，现在距离后轴毫米。
最终，FIA在精神上将扩散器限制在了宽0ｍｍ，长ｍｍ和高ｍｍ的三维空间里。
这样的规则无异于给各支车队当头一击，要知道，如果要迎全新的规则，就不得不使得自己的扩散器大幅缩水，可是如果尺寸小了，扩散器所能提供的负升力就太有限了，理论上来说，09版的“缩水”版扩散器提供的负升力要比之前几年减少50%，那么这个损失就太大了，因此，早在年，就已经有车队开始未雨筹缪，寻找对策。
我们不妨回顾一下当时年的情景，法拉利和迈凯伦的总冠军之争如火如荼，两队将研发拼到了最后一站，相比之下，本田，丰田和威廉姆斯三支车队的成绩似乎有些惨不忍睹，对于这三队而言，把重心放到即将施行大改革的09年是一个明智的选择，所以一场技术改革下的设计大战，在它到来的前一年就已经暗中拉开了帷幕。
真正进入到年，当的09版赛车都驶上赛道之后，你就会发现，至少是年，将会是截然不同的格局，至少不再是法拉利和迈凯轮“银红争霸”的局面。这一点，我们从各队的扩散器就能看出来。
对于08年的争冠热门法拉利、迈凯伦来说，他们对于新赛季、新规则的准备少了一些，因此他们选择“乖乖听话”，严格按照新的规则设计赛车，因此，他们的扩散器都是完全符合新规则的“标准设计”，宝马和雷诺亦是如此，我们不防首先借助一下F60、MP4-24、R29的扩散器领悟一下FIA新的“规则精神”。
通过观察，我们会发现，法拉利，迈凯轮和雷诺的扩散器边界都是严格按照规则设计的，在高于基准面mm的部分都采用一条水平的直线。
相反，08年表现不佳的三支车队——本田、丰田、威廉姆斯（当然这期间本田易手成了布朗GP），都不约而同地找到了新规则的漏洞，并拿出了他们的解决方案——双层扩散器。
威廉姆斯的双层扩散器
对于扩散器的限制，版的F1技术规则第3章第12条第7款中规定“从底部观察，任何位于后轮中心线和其后毫米之间的部件均不得高于基准面ｍｍ，在这个区域内由横向或纵向垂直形成的交叉面需形成一条连续的直线，并且从车底可以看到。”
如图，我们观察威廉姆斯车队的扩散器处理方案，为了便于说明，我们把扩散器拆分为两部分：两边的气流通道和中央气流通道，两边的气流通道完全符合规则，然而中央气流通道的高度却要低于ｍｍ，虽然这也是符合规则的，但是问题不在这里，而是在于威廉姆斯在中央气流通道与其顶部的尾椎之间又增加了一处扩散结构，（红色箭头所指处），这就使得威队的扩散器在工作时能够利用到更多的气流，变相地增大了扩散器的容积，但是问题出现了，这样设计不会违规吗？
一切都还要回归到规则上（注意开始玩文字游戏了）我们回顾刚才提到的第3章12条第7款，“从底部观察任何位于后轮中心线和其后ｍｍ之间的部件均不得高于基准面ｍｍ，在这个区域内由横向或纵向垂直面形成的交叉面需要形成一条连续的直线，并且从车底可以看到”，你就会发现，FIA没有把话说死，如果一支车队把其想要安装的部件安装在了从车底看不到的位置，而从车底看到的部分由横向或纵向垂直面形成的交叉面能够形成一条连续的直线，那么这个部件就有了设计的立足点，事实上，威廉姆斯的双层扩散结构正是这样钻漏洞的。
同时，为了避免对手的质疑，威廉姆斯车队又列出了规则第3章第5条第2款：“位于后轮中心线之后，且高度大于基准面ｍｍ的部件，其宽度不得大于ｍｍ”这就意味着，威廉姆斯安装扩散结构的位置同样是受到规则规定的，而不是所谓的规则盲区，因此，威廉姆斯对外的说法是，扩散结构的位置在基准面上方ｍｍ的区域内（且从车底看不到），而且其宽度小于ｍｍ，因此属于合法设计。
丰田的双层扩散器
丰田的设计要比威廉姆斯更为夸张。我们注意到，丰田TF扩散器的中央气流通道更为低矮，几乎已经退化为一个小翼片，但同样问题不在这里，而是在于丰田把尾椎抬高，从而在中央气流通道的上方构成了一条巨大的排气长槽。这条长槽近乎替代了扩散器中央气流通道的作用，使得扩散器拥有更大的纵向高度，从而发挥出更大的效能。同样，丰田也有对规则的解释，首先，FIA提出的“任何部件不得高于基准面ｍｍ”是针对后轮中心线之后的ｍｍ范围内说话的，而丰田的车尾处理得很长，因此这个排气长槽不在0－ｍｍ的范围内，而是在ｍｍ以外。此外，丰田的排气槽位于车身中央ｍｍ的范围内，FIA对此区域是开放的，这是因为赛车要在这一区域安装尾锥的溃缩吸能机构，有的车队还要在此区域安装尾翼的中央支柱（例如法拉利Ｆ60）。FIA对此区域的规定是第3章第10条的第6款“任何位于车身中心线0－75ｍｍ之间，且位于后轮中心线之后ｍｍ部件，不得高于基准面ｍｍ”，同时，第3章第10条第5款规定“任何位于车身中心线0－75ｍｍ之间且位于后轮中心线之后ｍｍ的部件，都必须安装在距离基准面ｍｍ到ｍｍ的范围内”。
将这三条规则合并，我们就会构造出一个宽ｍｍ长ｍｍ(ｍｍ-ｍｍ)、高ｍｍ(大于基准面ｍｍ且小于ｍｍ)的自由区域。而丰田的排气槽，也正是处于在这个区域。
针对威廉姆斯和丰田的“争议设计”，自身意识到设计落后的法拉利等队选择了投诉。
但是威廉姆斯和丰田的扩散器在时任国际汽联主席莫斯利那里获得了通过。
在“双层扩散器”获得了FIA的许可之后，威廉姆斯和丰田迅速开始和改进，丰田更是变本加厉，将原本的双层结构变成了三层。（注意到尾椎的两侧又添加了一组排气槽）
然而此时，就在法拉利、迈凯伦等队陷入理念落后的恐慌之中，而丰田、威廉姆斯为自己的超前设计暗自庆幸之时，一个强大的对手让赛季的一切都变得毫无悬念——布朗BGP问世了。
BGP之所以能在09赛季的前半段所向披靡，（当然后半赛季赞助问题研发跟不上去了），很大程度上是双层扩散器帮了布朗的忙，而且BGP的扩散器比丰田和威廉姆斯更为超前。
首先，BGP将尾锥抬高，毫无疑问这可以为扩散器提供更多的空间，其次，BGP的中央气流通道被设计成了一个Ｖ形槽，Ｖ槽与底盘的上表面相连，气流可以从这里被送出，然后再从Ｖ槽上面的引导结构扩散，这点与威廉姆斯和丰田是差不多的。然而布朗真正的过人之处是在Ｖ槽的两端添加了两个开口，这使得可乐瓶区域的闲置气流可以经侧箱底部通过这两个开口流入底盘的下表面，与来自底盘下表面的气流混合后再一同扩散，极大地增加了扩散器内气体的体积，压榨出了更多的负升力。
布朗通过扩散器的开口使可乐瓶区域（红色部分）的气流重新得到了利用。
需要说明的是，08年之前的赛车通过在后轮前端加装卷边小翼来开发可乐瓶区域的资源，然而09年车身不能加装气动翼片的规则使可乐瓶区域的气流重新处于一种待开发状态，而布朗最独到的眼光使得BGP能先于对手将这一区域的气流加以利用，这正是BGP真正领先对手的地方。此外，Ｖ形槽的设计还可以使得部分气流直接从其中流出，这股气流可以有效防止扩散器失速，对于赛车适应不同的赛道很有帮助。
双层扩散器一经推出，立刻在围场中引起轰动，各队更是争相效仿，年，双层扩散器几乎已经成为各支车队的标准配置，部分车队（比如法拉利）更是拿出夸张的设计挑战规则的底线，但是好景不长，由于双层扩散器引发的效果与FIA增加超车的目的背道而驰，年，双层扩散器被判为非法。
法拉利F10使用的超大号双层扩散器不过，双层扩散器并不是提升扩散器效能的惟一手段，就在年，又一项新的设计再度震惊了围场，并在随后的几年里成为了争冠的必备因素，那就是由纽维重新引进的废气驱动扩散器。
废气驱动扩散器
上一期我们介绍了曾经“称霸一时”的双层扩散器，本期我们来介绍提高扩散器效能的另一种手段——废气驱动扩散器。
简单地说，“废驱扩散器”就是将排气管安装到靠近底盘的极低位置，让废气从扩散器吹出，以此来增加流过扩散器的气体的体积，提高扩散器的性能。
但是问题需要更细致地进行研究和分析。实际上，扩散器内部的气流环境是十分复杂的，对于扩散器的边界层来说，贴在扩散器表面流动的气流流速会有所减慢，而这股慢速气流与周围的快速气流相互影响，形成了拖拽涡，最终导致了扩散器内部气流与壁体的分离。为了解决这一问题，F1的工程师们给扩散器内部安装了涡流发生器，通过翼尖涡将能量传递给扩散器壁体边界层，以缓解气流的分离。
这就是我们在（五）中提到过的问题——扩散器性能的降低通常是由于混合涡流的破碎和底部气流的分离。而本期要介绍的驱动扩散器，很大程度上是为了解决这一问题而设计的。
我们知道，从排气管吹出的废气时速可达到km/h，这两股强大的气流如果从扩散器吹出，必定会对扩散器内部的气流产生强烈的影响，它可以使扩散器内部的气流拥有更高的流速，使气流一个劲地向前冲，以此来防止气流在扩散器内部的分离，我们可以这样通俗地理解：扩散器内部的气流还来不及分离，就已经被疯狂的废气吹到老远的地方去了。
针对这一理念，以纽维为核心的技术团队开始在09年的规则框架下对这一方案进行落实，这并不是一件容易的事，因为更换排气管的位置意味着引擎要损失一部分动力输出。最终，在引擎动力与气动优势之间进行了权衡之后，纽维的团队选择了气动性能。这一选择在今天看来，无疑是正确的。
纽维将RB6的排气管出口放在了侧箱底部与底盘交汇的位置，系统工作时，高能量的废气会通过可乐瓶区域，最终从扩散器送出，这套系统与双层扩散器搭配，产生了恐怖的功效。
更值得一提的是，雷诺的引擎也为纽维的理念做出了巨大的贡献，雷诺的引擎可以根据赛车的需要进行强制排气，这就意味着在车手松开油门时，排气管仍能为扩散器输送相当体积的废气，同时也意味着扩散器即使在速度非常慢的弯中也能为赛车提供相当多的负升力。这样一来，RB6在扩散器上的优势不言而喻。
让我们回想一下年初，当时仅仅有红牛一支车队在使用废驱扩散器，法拉利、迈凯伦等其他车队都在使用常规的排气布局，这种布局虽然无损于动力输出，但是赛车的过弯性能与RB6相比相差的就太大了。赛季初期，法拉利和迈凯伦得利于红牛赛车的不稳定才勉强和红牛打成平手，但这样扛下去不是办法，因为任何一支车队，一个车手都不能把争冠的希望寄托在对手的失误上。为了改变被动的局面，法拉利和迈凯伦决定采用类似的设计，法拉利在欧洲部（瓦伦西亚）使用了废驱排气装置，而迈凯伦的相应方案也在德国让正式启用。
法拉利在年土耳其使用的常规排气布局
迈凯轮年初采用的常规排气布局
迈凯轮赛季后半段采用的废驱排气但是话说到底，抄袭和借鉴不大可能要比原版的设计更有效，因为在理念上你依然是被对手所引导，而这种技术上的被动对于任何车队和车手来说都是噩梦。
客观地讲，赛季确实非常精彩，但是从技术的层面分析，赛季没有任何悬念，尽管迈凯伦也拿出了风靡一时的失速尾翼，但在大的技术框架下比较，红牛一枝独秀，银红甘拜下风。
在废驱扩散器应用的第一年，它就发挥出了强大的功效，并左右了冠军的归属，在随后的年，这项技术又被进一步发展与应用。
这里还必须提到，年的技术规则进行了调整，其中最主要的一点就是：禁用双层扩散器。
由于废驱扩散器造成的技术差距过为巨大，因此FIA也在禁止双层扩散器的同时，也一并将“废驱扩散器”斩落马下，一个重要的规定就是：扩散器中央区域不允许开口（除了引擎点火马达的探入口），FIA的精神在于，禁止开口后，废气将无法从扩散器送出，也就无法像“废驱”那样工作，一切都将按照FIA所规定的那样“步入正轨”。
但是FIA又一次失算了，国际汽联的官员们又一次低估了各车队的设计师钻规则漏洞的能力。
赛季的研发主题是“如何寻找新的路径将废气送到扩散器”。上一年的经验启示我们，只要能成功将废气从扩散器送出，必将获得相当多的收益。年，红牛、迈凯伦、莲花-雷诺等队先后拿出了不同的解决方案，我们在此进行简要的分析。
红牛
RB7为了适应新规则进行了较大的改动，由于双层扩散器被禁止，这就意味着赛季的扩散器可能无法压榨出赛季“双层+废驱”那样多的负升力，为了解决这一问题，纽维对车身结构进行大改——使用倾斜底盘，即底盘的设置前端低，后端高。这样的设计仍然出自于对规则的研读，在上一期的“双层扩散器”中我们介绍过，FIA对于扩散器的高度限制为“不得高于底盘基准面mm”，可见扩散器的高度是以基准面为参考标准的。但是问题在于红牛的底盘是倾斜的，如果以底盘末端的基准面为参考标准，在这个基础上再加上mm，那么毫无疑问，RB7的扩散器就会因为基准面被垫高而拥有比其它车队更高的离地间隙，这也就意味着RB7的扩散器拥有更大的尺寸。
但是这样处理也是有弊端的，原因就在于这样处理会使得底盘的末端以及器内部空间过于松散，不利于扩散器的正常工作，而且后轮转动时带起的巨大乱流也可能对扩散器释放的气流产生干扰，这些因素都会影响到扩散器的效果，这时，就需要的新的“废驱”理念来解决问题了。
红牛再一次从规则中找到了漏洞。规则中禁止在扩散器中央区域开孔，但是没有规定禁止在扩散器的边缘区域开孔，因此，纽维将孔开在了扩散器的两个边缘，同时赋予了两个开口“新的使命”：废气从这两个区域吹出，一是能填补倾斜底盘下方的松散空间，保证扩散器正常工作；二是能封闭扩散器末端两侧的气流区域，减少后轮乱流对扩散器气流环境的扰动。
同时，为了保证废气能精准、高效地到达这两个开孔，纽维修改了排气方案，废气经过两封闭的碳纤维管道从排气管送到扩散器的开口，这与RB6的“废气自由流动”式布局有着非常大的差异。
综合以上因素，我们可以将红牛RB7的方案概括为“类双层扩散器版的废驱扩散器。”
迈凯伦
与红牛不同，迈凯伦选择在底盘上做文章，并把眼光放在了底盘的边缘区域（版的技术规则规定底盘的中心线到其左、右mm的区域内必须是一块完整的平面，即不允许有开口，但是mm以外的区域就宽松许多了）迈凯伦通过在规则限制相对宽松的底盘边缘布置一个扇子形状的二级排气，使废气能够在底盘下方沿着红色箭头的路径到达扩散器，而且我们在前面介绍过，废气在流动的过程中还可以封闭底盘的边缘，创造出“侧裙效应”，而这又将使扩散器的性能大大提高。对于迈凯伦的方案，我们可以概括为“地面效应版废驱扩散器”。而且为了搭配这种方案，迈凯伦还引进了激进的L形侧箱。一旦这种设计取得成功，必定会制造出令人叹为观止的负升力。
莲花－雷诺
雷诺R31使用的是激进的前置排气，R31通过将排气管前置，使得废气从底盘前端流入车底最终从扩散器吹出，但是这种布局会严重地损害动力的输出，R31的排气可以概括为“前置排气废驱扩散器”。
法拉利这一年在排气的创意上缺乏新意，可以概括为“山寨版废驱扩散器”，而且模仿的是红牛上一年的设计。
可能这样说读者还不能对这几支车队的扩散器产生直观的认识，那么笔者就通过排名的方式来对这几种方案进行比较，从设计理念和思路的创新性来比较，迈凯伦第一，雷诺第二，红牛第三，法拉利垫底。
然而情况并不像工程师们预想中的那样理想，迈凯伦的“扇子”在隔热材料上遇到了问题，最终迈凯轮的工程师们不得不放弃“扇子”而采用与红牛类似的方案，而雷诺R31的前置排气被证实在低速赛道上表现极差，法拉利F虽然山寨了红牛RB6的排气布局，却没能使引擎做到能像雷诺那样明显的强制排气，而且还使得法拉利仅有的极速优势荡然无存。
迈凯轮最终的仿红牛解决方案
如果将各队实际运用的排气模式拟定一个排名，那么红牛第一、迈凯伦第二、法拉利第三、雷诺第四。如果要把奔驰也入进来比较的话，应该与法拉利差不多，可能还要比法拉利好一点。
毫无疑问，红牛又赢了。
然而红牛并未仅仅赢在扩散器上，由于废驱扩散器为车尾提供了足够的负升力，纽维便开始着力于车身减阻的设计。RB7的阻力系数是赛季中所有参赛车辆中最低的，这使得RB7在全年的赛道中可进可退，攻守兼备。RB7不仅在它擅长的赛道上所向无敌，而且在斯帕、蒙扎这样的极端赛道上依然能够摘得桂冠，这使得一直视蒙扎为主场的法拉利颜面尽失。
年，毫无悬念，维特尔比了一半就赢了。
年，规则又一次进行了调整，这一次，排气管的位置被严格的限制，车队再也无法将排气管放在底盘上对着扩散器吹气了。不过，工程师很快又找到了新的方案，这就是我们要介绍的康达效应排气管。
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