F1赛车部分技术浅析.docx

F1赛车部分技术浅析.docxFl赛车部分技术浅析
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（报名照）
学号：061278 专业：交通运输类
班级：1班 任课教师：孙杰（居中，五号字） | |
内容摘要：F1赛车作为人类速度最快的比赛，其中的科技含量之高不言而喻，并且有相当多的技术与 物理是分不开的。下面就从空气动力学和引擎这两个方面对其做一些浅显的讨论，来认识这项运动与物理的 紧密联系。
关键词：F1,空气动力学，引擎，V8, V10。
F1空气动力学
了解飞机原理的人都知道，飞机能飞上天全都因为其在起飞加速过程中产生的升力，将 其送上蓝天，这就是通常所研究的空气动力学。
而F1赛车与飞机不同，F1赛车对于空气动力学应用的追求是完全反向的，为了“防备” 赛车在高速行驶中飞起来，需要通过一些空气动力学部件给赛车一定下压力，同时为赛车提 供抓地力。
我想每个人都对空气有一些感性的认识。当你坐在疾驰的汽车中，将手伸出车外，试着 将手与迎风方向的角度不断调整，你会感觉到空气的升力和下压力。还可以做这样一个实验, 找一张A4尺寸（297X210毫米）的纸，用食指和拇指捏着两个长边，让短边贴着自己的嘴唇， 此时纸是自然垂下去的，如果对着纸的上表面吹气，会发现纸飘起来了。很显然是空气在对 抗重力。如果将这个原理反向应用于跑车和赛车，空气会将汽车紧紧压在地面上，给汽车足 够的抓地力。
F1赛车风驰电掣的速度，能在5秒之内瞬间加速到200km/h以上，最大过弯侧向加速可 达4个G,极速最高超过350km/h。怎么样，这种感觉，是不是就像要飞起来了？而这样高的 速度与过弯能力，除了需要优异的悬吊设置来让轮带尽可能的保持与跑道路面接触之外，也 需要足够的下压力来产生足够的摩擦力，否则空有强大的马力，在过弯时将无从发挥，因此 空气动力学设计的优劣已成为今I I F1决胜的关键之一。
空气动力学在F1赛车上的应用主要体现在两个方面：一是让定风翼产生的下压力为轮胎 提供足够的抓地力，另一个则是尽量减少赛车行驶中的空气阻力。
在早年的F1比赛中，赛车与普通汽车看起来差别不大，但自从空气动力学引进后，F1 赛车开始出现了显著变化，首先就是定风翼的产生。看见那巨大的定风翼，可千万别以为它 只是用来做广告的，对于F1赛车，它可相当于飞机的翅膀。而赛车定风翼与飞机机翼的最大 区别在于当飞机机翼因为飞机提速而产生足够升力时，赛车定风翼则将机翼的升力工作原理 进行倒置。反向安装的前、后定风翼将会使空气产生下降的力量，也就是我们所称的“下压力”, 以保证高速行进中的赛车“抓住”地面不会引起大幅摆动甚至是漂浮乃至侧翻。一辆F1赛车的 。
从上世纪60年代起，定风翼开始应用于F1赛车上，导致F1赛车的速度普遍得到提高， 但由于各个车队在定风翼的使用上缺乏足够的安全保障，随之而来的是事故的增加，于是1970 年F1规则对于定风翼的尺寸和应用做出了限制，这种限制一直持续到现在。
赛车定风翼解决了下压力的问题，但是，何在产生下压力的同时又不增加空气阻力呢？ 这是动力学家在设计当今F1赛车的过程中面临的又一个基本的挑战。
赛车定风翼处于不同角度下产生的下压力是各不相同的，而前后翼的角度和赛道有直接 的关系，因为空气的阻力和下压力是成反比例的，如果定风翼角度小，那么赛车的空气阻力 就