赛车为什么需要高下压力

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：
文章底部也有视频版，习惯看视频（或视频链接）？？的同学也可以直接拉到文底

• 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。