Từng chi tiết ngoại thất nhỏ nhất trên những chiếc xe hiệu suất tiêu dùng hàng đầu như McLaren 620R và những chiếc xe đua chuyên nghiệp như xe IndyCar hoặc xe Công thức 1 đều được thiết kế để làm cho vật lý cơ học hoạt động có lợi cho người lái. Mỗi milimet thân xe đều tạo ra sự khác biệt trong cách xe vận hành và vận hành, đồng thời mối quan hệ của xe với không khí mà nó đi qua là điều tối quan trọng. Một phần quan trọng của mối quan hệ này là lực ép xuống, có thể được khai thác và áp dụng bởi các bộ phận khí động học trên toàn bộ hình dạng của ô tô. Khoa học về lực ép xuống có thể hiểu khá sâu, nhưng chúng tôi ở đây để cung cấp cái nhìn tổng quan về ý nghĩa của nó và phân tích lý do tại sao lực ép xuống lại quan trọng đối với việc thúc đẩy hiệu suất.
Để xác định lực hướng xuống chỉ bằng một vài từ, đó là tải trọng thẳng đứng do các bộ phận khí động học của xe tạo ra khi xe đang chuyển động. Để giảm nhiệt độ hơn nữa, các bộ phận bên ngoài của ô tô sẽ phân chia, định tuyến và hướng luồng không khí theo cách đẩy phương tiện xuống và tăng lực kéo cũng như độ ổn định. Bộ chia gió phía trước, cánh mũi (còn được gọi là mặt phẳng lặn), cánh gió sau, cánh gió trước, những lá gió khổng lồ có thể điều chỉnh được mà Chaparral đã gắn vào những chiếc xe đua Can Am hầm hố của họ ngày trước và các bộ phận khí động học khác đều tạo ra lực ép xuống. Lực ép xuống giữ cho ô tô bám trên đường ở tốc độ cao và đảm bảo lốp xe được ép chặt xuống đường để có độ bám tối đa.
Điều thú vị về lực ép xuống là nó có thể được sử dụng ở cả tốc độ cao và tốc độ thấp tùy theo khả năng của xe. Lực xuống thường liên quan đến việc lái xe ở tốc độ cao, đặc biệt là khi vào cua, chẳng hạn như một chiếc IndyCar cần từng chút lực bám nhỏ mà nó có thể tập hợp được khi chạy qua vòng đua Long Beach Grand Prix. Khung gầm do Dallara thiết kế là một ví dụ điển hình vì sử dụng nhiều công nghệ khí động học.
Tuy nhiên, lực ép xuống cũng ảnh hưởng đến hiệu suất ở tốc độ thấp—đây là lý do tại sao bạn sẽ thường thấy những chiếc ô tô tự động được sửa đổi nhiều với đôi cánh đồ sộ. Mặc dù các đường đua ô tô thường có các đoạn đường tốc độ thấp trong các đường đua chật hẹp, nhưng những chiếc ô tô có cánh có nhiều diện tích bề mặt vẫn có thể sử dụng không khí đó để giúp cố định và cắt giảm một phần nghìn giây so với thời gian chạy của chúng.
Tùy thuộc vào hoàn cảnh và kiểu lái xe, phương tiện có thể có lực ép xuống quá nhiều hoặc thậm chí là lực ép xuống không cân bằng. Do trọng lượng tăng thêm do lực ép xuống, cánh gió hoặc cánh lướt gió được điều chỉnh không đúng cách có thể gây ra quá nhiều lực cản khí động học và làm xe chạy chậm lại, đặc biệt nếu xe không có tỷ lệ công suất trên trọng lượng đủ tốt. Đây là lý do tại sao bất kỳ cánh nào có trọng lượng khi cầm đều có thể điều chỉnh được, nghĩa là bạn có thể thay đổi góc mà không khí tiếp xúc và di chuyển qua nó. Một số có thể được điều chỉnh theo hai hoặc ba cách trong khi nhiều ứng dụng chuyên nghiệp có thể được điều chỉnh hơn 10 cách. Nhiều bộ phận khác trong bộ khí động học của xe đua cũng có thể điều chỉnh được, đặc biệt là ở mũi xe.
Lực xuống rất quan trọng ở các góc cua cũng như trong quá trình phanh. Đối với các đường đua có nhiều đoạn thẳng hơn và ít đoạn kỹ thuật, tốc độ thấp hơn, góc của các bộ phận bổ sung lực ép xuống khác nhau của ô tô không đáng kể, nghĩa là chúng được định vị để vẫn tạo ra lực ép xuống mà không gây ra nhiều lực cản. Đối với các đường đua có nhiều đoạn đường kỹ thuật, tốc độ thấp hơn và ít đoạn thẳng hơn, các bộ phận này sẽ được định vị để có nhiều góc hơn nhằm tăng thêm lực xuống nhằm tăng độ bám đường khi vào cua và phanh, vì lực cản ít phải lo lắng hơn.
Cân bằng lực xuống cũng rất quan trọng. Nếu một chiếc ô tô có một cánh gió lớn hướng ra phía sau và không có bộ chia gió phía trước để cân bằng nó ở phía trước, thì chiếc ô tô đó có thể có biểu hiện thiếu lái vì cánh gió sau đang dỡ phần đầu xe và lấy đi độ bám quan trọng. Việc điều chỉnh tạm ngưng cũng góp phần vào việc này, nhưng chúng tôi sẽ để dành điều đó cho một blog trong tương lai.
Lực ép xuống là một thành phần quan trọng đối với hiệu suất lái xe và thậm chí còn sở hữu các lợi ích cải thiện độ ổn định cho xe đường phố, chẳng hạn như việc tích hợp nó vào Audi TT nguyên bản để kiểm soát phía sau. Chúng tôi hy vọng bạn hiểu rõ phần giải thích cơ bản này và làm theo khi chúng ta thảo luận thêm về khí động học trong tương lai.
Trong đoạn clip nhanh này, tay đua chuyên nghiệp Nelson Piquet Jr. giải thích tính khí động học cơ bản của xe Công thức E và lực ép xuống áp dụng như thế nào đối với những xe đua đó.
A . Luôn có sự thỏa hiệp giữa lực ép xuống và lực cản, và tất cả đều phụ thuộc vào khung gầm đang được sử dụng và đường đua mà nó đang chạy. Nếu xe có nhiều lực ép xuống, điều này sẽ làm xe chạy chậm lại trên đường thẳng.
A . Nói chung là có! Nhưng quá nhiều có thể tạo ra lực cản khiến xe chạy chậm lại và giảm khả năng tiết kiệm nhiên liệu.
A . Điều này có nghĩa là chiếc xe sẽ có tốc độ cao hơn trên đường thẳng, nhưng lại kém bám đường hơn ở các góc cua. Ngược lại là lực ép xuống cao.
A. Occam's Racer có một giải thích tuyệt vời về cách tính lực hướng xuống của cánh, đó là sử dụng phương trình:lực hướng xuống =1/2p * A * Cl * V^2. Nó bao gồm một số liên kết tiện lợi để tiếp tục tìm ra các phép đo khoa học. Để tìm hiểu sâu hơn một chút, Formula1-Dictionary.net có phần giải thích cặn kẽ về cách tính toán lực ép xuống tổng thể của xe.
Bộ cố định động cơ:Nó là gì?
Dịch vụ truyền là gì?
Xe của tôi bị rò rỉ là gì?
Điều chỉnh ô tô là gì?