小林,想把汽车变成爱好 公众号:小林的杂七杂八 阅读原文 因为高压下才能出成绩啊,高考也是,大学最后一年的各种补考也是,入职场以后每年年底的冲业绩也是 在卷的不行不行的时候,就会出现各种各样的高压手段 对赛车也是一样的,想要压榨出一台赛车的全部潜能的话,可能不用点力压一压还真的不行。 以上比喻有点简单粗暴无厘头,接下来假装正经的掰扯掰扯。 极简的解题思路如下,时间宝贵的同学们可以只看这部分: 本来想视频版一起传的,一直上传失败,等会儿我再试试哈 关键词是赛车,而赛车就是要快 快的话就要充分发挥车辆的驱动力 驱动力要靠轮胎抓地力 而抓地力又和压车的力正相关 因为赛车更轻,车速更高,所以高下压力 关键词 1:赛车 这个关键词其实很简单,赛车的造出来目的就是为了能够更快地冲过终点线。 快,赛车的第一性原理。 而这里的快又分为“直道的快”和“弯道的快”两种,这两种快都与汽车的下压力有关。 原理其实也基本一致,我们先以直道为例说说。 关键词 2:动力系统驱动力与轮胎摩擦力 这一组关键词,想引出的概念是:“驱动系统狂暴的动力输出,并不一定就能代表车辆有很强的加速能力”。 因为驱动系统的动力,想真实的驱动车型,需要靠轮胎与地面的摩擦力。 只有摩擦力足够大的时候,驱动系统的动力才能够完全的传输到地面。 不然的话就会像下面这张图所示的,“生刨”,做无用功。 当然这张图的工况下还没有涉及到下压力与轮胎摩擦力的关系。 这里我们先记住,轮胎摩擦力会决定车辆加速能力的上下限就好。 关键词 3:轮胎摩擦力与法向力的关系 这组关键词,就慢慢引出下压力的重要性了。 我们首先看下面这组公式: Ff=u*N) u 就是摩擦系数 N 就是法向力(这个法向力我们可以暂时粗暴的理解成向下压车的力) 而,Ff 的大小是与 N 的大小成正比的,就像下面的图片所示: 在同样的摩擦系数下,法向力越大,轮胎的摩擦力也就越大,这是我们在这一组关键词中要记住的关键概念。 而法向力就与下压力息息相关了。 关键词 4:法向力与下压力 我们来看看法向力的构成,如下面的公式: 它由车辆的重量与“下压力”组成。 再看“下压力”由的构成,如下面的公式。 可以看出来:“下压力”与空气密度的一次方,车速的二次方,升力系数与正投影面积乘积的一次方成正比。 升力系数与正投影面积乘积就是我们为车辆提供“下压力”。 从下图我们可以看出来,方程式赛车的在加上各种空力套件后,升力系数会越来越小(下压力也来越大) 这个这个公式在展开就是这样: 所以,下压力越大,我们就可以得到更大的法向力; 相应的,我们就可以得到更大的摩擦力; 相应的,我们就可以更充分地发挥车辆动力系统的潜能; 这样,赛车就可能更快了。 关键词 5:下压力、车重、车速 上面其实说的差不多了,但是到底为什么赛车会需要高下压力,我们其实可以再掰开讲一讲。 我们再回顾下这个公式: 假设下: 当车重(m)越来越小的时候,当我们还需要更多的摩擦力的情况下,那下压力的占比(重要性)就会也来也大; 而下压力与车速的平方成正比,所以车速越高,越可以放大下压力对的作用。 看上面两个关键词:车轻,车速高。 如果我们把普通的民用车与赛车就这两个参数画一个矩阵图的话,就是如下图这样。 赛车与普通民用车相比,恰恰就是车速更高,车重更轻,而且可能都轻不止一倍以上。 所以,赛车才会还需要搞下压力啊 不然的话,可能就会像这张图片这样了。 其实这里还有个灵魂拷问,普通民用车需要高下压力吗?需要那些夸张的空气套件吗 关键词 6:弯道与分力 上面以直道为例,说明了下压力的作用。 我们再来看看弯道,原理基本一致,主要是靠下压力来提供更多的轮胎摩擦力。 只不过这个摩擦力除了用来驱动以外,还会要用来转向。 从下图我们可以看出,轮胎的摩擦力被一分为二。 相应分到各个方向上的力自然就更少了,这个是有下压力就显得更加重要了。 所以其实很多时候,赛车会更重视在弯道时的空力套件设计,而不是直道的。 因为弯道快才是真的快。 关键词 7:转向力与离心力 这个被分给转向的力,其实是与车辆转弯时的离心力做对抗的。 离心力的公式如下: 与车重的一次方、车速的平方成正比;与转弯半径成反比。 当我们的转向力小于离心力时,车辆就滑出去了。 当我们的转向力大于等于离心力,是不是就万事大吉了呢。 其实有两种情况,一种情况是:顺利过弯了。 另外一种情况,其实还会翻车。 这个时候摩擦力太大反而不一定是好事。 不过这又是车辆防侧倾范畴的事情,虽然也与下压力相关。 这次先不展开了,先说到这。 阅读原文