阻力和动力示意图
作者：铁头321
F1和超跑的区别
两者没有可比性，超跑严格来说只属于少数人的玩具，而F1赛车是有很多真正的高尖端技术在里面的。可以说F1赛车是民用车的试验田。近几十年来，有不少先进的民用汽车技术（包括超跑）就源自于F1赛车，造福了普通的广大消费者。
在刚过去的2月，2024年F1新赛季正式在巴林打响，实际上F1赛事在进入到中国之后，热度也是水涨船高，每次上海大奖赛都是一票难求。今年F1大奖赛重回上海，又恰逢是F1上海大奖赛的20周年，其关注度就不言而喻了。
而说到这里就不得不提的一个人，就是上海本土的F1现役车手——周冠宇。作为中国目前唯一的F1赛车手，他已经突破了多个国人第一，其知名度已不输于另外三个上海本土超级体育明星——姚明、刘翔和王励勤。而这位1999年5月30日出生于上海的新一代体坛新星，目前效力于F1的阿尔法·罗密欧竞速车队，我也希望今年在自己“家门口”比赛的他，能继续突破自己，取得好成绩！
话说回来，F1车手的素质固然重要，但其实赛车本身的性能也起到了关键性作用。这里我简单科普一下F1赛车，F1是世界一级方程式锦标赛（FIA Formula 1 World Championship）的简称。第一届F1赛事是在1950的英国举行，迄今已超过70年历史。它是当今世界最高水平的赛车比赛，与奥运会，世界杯并称为“世界三大体育盛事”。
盘点这些年从F1赛车到民用车的高尖端技术
前面提到，作为顶级的全球赛车锦标赛，F1赛车的技术绝对是走在科技的最前言。其参与者和赞助商基本都是汽车行业的大拿，因此当技术成熟后反过来反哺民用车也是时常有的事，下面我们就简单盘点一下从F1赛车延申到民用车的技术。
1）KERS动能回收系统
在新能源如火如荼的2023年，动能回收系统可以说是新能源汽车的标配。这套系统的工作原理也很简单，在减速时将汽车的动能转化为电能储存起来，当需要加速的时候再提供额外的动力推动车辆。
雷诺F1的hybrid ERS system(动能回收系统)示意图
但是很多人却不知道这套系统的技术最早也是源自F1赛车。早在2009年KERS系统就已经研发成功并征战当年的F1赛场。不过由于当时的技术限制和体积重量的问题，一度退出了F1赛场。直到2014年再次迎来卷土重来，小体积化和大功率化得到突破，一套输出80马力的F1 KERS系统的总共重量不到35kg，可以说已经是F1赛车动力标配之一（升级版为ERS）。下放到民用车市场也有很多例子，比如宝马的I8，保时捷的918，特斯拉，以及大部分的新能源车型都搭载这种类技术的动能回收系统。
2）DRS可变尾翼系统
路特斯Type 49B
1967年，路特斯在Type 49型F1赛车上首次安装了尾翼，最早的尾翼设计是为了增加下压力提高车速和稳定性。
发展到如今F1赛车中的尾翼已经是可调节的DRS系统（Drag Reduction System），它也叫可变尾翼系统。在通过不同的路段时，车手通过方向盘上的按钮调整赛车尾翼的角度（调平），从而使得尾部的下压力减少，以减少空气阻力，获得更快的尾段速度。
F1赛车上的DRS系统
DRS的开启能够在直道中获得更快的加速度。而关闭DRS可以增加行驶中更多的下压力，提高轮胎抓地力，可以更好的过弯。目前这项技术也广泛应用于各大民用性能车型，比如保时捷的911GT3 ，阿斯顿马丁DB11等等。
保时捷911 GT3的DRS系统
3）小排量涡轮增压发动机
F1赛车的1.6T6缸涡轮增压发动机
F1赛车的发动机，这几十年来也变换了N多个版本。从最早的V10，V8等大排量自然吸气发动机，到2014年FLA规定F1赛车发动机的排量上限为1600cc，涡轮增压、V形排布的六缸引擎，也就是我们熟知的1.6T。都在朝着越来越小的排量和环保靠近（相比于大排量发动机）。减少涡轮的的延迟和压榨发动机的马力就成为F1工程师的共同奋斗目标。
奇瑞的1.6T四缸发动机
随着时间的推移，一项项技术难点被工程师突破，并逐渐延申到民用车市场，也就有了如今满地开花的小排量涡轮增压发动机。比如标致的1.6T，奇瑞的1.6T，本田的1.0t和1.5T，奔驰的1.6T，宝马的1.5T和2.0T 。连宝马7系如今都采用2.0T的发动机了，妥妥的小马出大力。
萨博99
注：第一款使用涡轮增压发动机的是1967年的民用车型萨博99，F1使用涡轮增压发动机比萨博整整晚了10年。但是推动小排量涡轮增压发动机（2.0及以下排量）在民用车市场的普及，F1功不可没。
4）主动悬挂系统
奔驰S级的主动空气悬挂系统
主动悬挂系统目前已经成为众多车企中高端车型的标配，常见的有DCC电磁悬挂系统和主动空气悬挂系统。比如奔驰的S级，宝马的7系，蔚来的ES8等。它的好处也是显而易见的，可以根据驾驶模式、行驶路况主动调节悬架的高度、软硬，带来舒适的乘坐体验或者激烈的驾驶感受。
路特斯的97T
而这项技术最早的运用也是在F1赛场，路特斯在1985年推出的97T型赛车上首次应用了主动悬挂系统。这套系统可以使赛车在转弯时自动调节倾斜的方向，从而达到更好的出弯速度。连当年的F1车神塞纳也因为主动悬挂技术而转投威廉姆斯车队，足以见得主动悬挂系统的魅力。
5）高性能火花塞
F1作为人类目前最高级别的汽车方程式锦标赛，获得冠军的一次次突破和技术革新离不开背后庞大的汽车产业链供应商的努力，投入大量的金钱和时间去研发和改进，也把大量的高尖端技术从F1赛场反哺到民用车市场，带来一个双赢的局面。
这里面有一个值得一提的品牌就是冠军，这个以火花塞产品而闻名全球的百年品牌，自创立以来就在赛车领域和航空领域默默耕耘。如当年年轻气盛的车手阿隆索，在征战F1赛场并二次夺冠的雷诺赛车，使用的就是冠军的火花塞。而曾经鼎鼎大名的协和式飞机，其发动机配套的火花塞采用的也是冠军品牌的产品。
冠军品牌长达 110 年的发展历程可以说是汽车工业科技发展的缩影。 从一枚小小的火花塞，到为最高级别的赛车、飞机、船舶提供动力配件，冠军用坚实可靠的品质和跨越时代的科技，铸造了一个又一个的辉煌。比如目前宝马大名鼎鼎的B48系列发动机，原配的火花塞就是冠军的。
冠军的产品线也在这些年的积累中逐步壮大，有大家熟知的雨刮器，制动液，蓄电池，刹车片等等，如果你手机上正好有某虎的APP，可以直接搜冠军，就能找到。这家常年征战F1赛场和各类全球赛车比赛的品牌，其产品力也足够硬核而有技术。比如旗下的蓄电池，依托冠军的赛车基因，引入了最新的高尖端技术，使其拥有强劲的动力，而且持久耐用。
赛道基因，如何更好的传承到民用产品？
冠军蓄电池产品目前主要分为三大系列，包括AMG启停系列，EFB启停系列和SLI免维护系列。相比于普通蓄电池，冠军蓄电池全系都对标冠军赛道基因的高要求高标准，运用特种合金板栅、特殊纳米碳添加剂等高科技赋予蓄电池优秀的物理性能和指标。简单来说就是大幅度提高了电瓶的启动性能（大电流）和长效性。
Racing Frame板栅技术
冠军蓄电池在设计上采用了源于赛道基因的设计，内部都采用了多元铅钙锡板栅合金+七级碾压的板栅设计，多元铅钙锡相比传统蓄电池的二元合金（主要是铅钙合金和铅锑合金）具有更好的耐腐蚀性能，从而能大幅度提高电池的使用寿命。而7道连续压延工艺，板栅材质更坚固细腻，而且能有效降低内阻，适应启动和启停时大电流的需求，从而使得蓄电池的寿命更长久。
纳米碳添加剂技术
特别是冠军蓄电池在内部新增了特殊的纳米炭添加剂，在原有基础上能大幅度降低合金板栅、电极等部件的电阻值，从而增大电瓶瞬间释放大电流的能力，使选电池具有良好的启动性能，同时因为内阻降低减少了蓄电池内部发热量和蒸发量。冠军蓄电池因此获得了良好的大电流连续释放能力，在走走停停的市区连续启停也完全可以胜任而不会衰减。
最后，在安全性方面，冠军蓄电池也参考了比汽车行业更严苛的航空和船舶行业的高标准要求，采用铅套倒钩+结合冷压工艺，使得电池最大能承受 25KN 的外部冲击力，结合七级碾压的板栅设计，电池的结构和稳定性也更牢固。并且能在- 40 到 75 环境中保持良好的性能。
针对高端的AMG系列蓄电池工作中的大电流，冠军攻克PSoC循环寿命等技术难点，电池的深循环寿命提升4-5倍，性能非常出众，无惧大电流频繁启停。
其内部还增加了PP壳体+汇流排合金设计，进一步提高电池的耐高温性能和耐腐蚀性，避免漏液的风险。
对于蓄电池这种消耗品，大部分品牌的普通蓄电池都是一年质保，冠军直接为旗下的AMG和EFB启停蓄电池提供2年的质保，足以见得对自身产品的充分信任，也是所有车主的可信赖的蓄电池产品。
目前，冠军蓄电池全面上架途虎养车，选购也非常简单，只需在APP绑定车型，搜索“冠军蓄电池”，即可获得对应的产品，并且最快能够在28分钟以内完成上门更换，对消费者来说极其简单。
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刁先解4198如图所示,杠杆在水平位置平衡,货物A重200N,若拉力F为动力,请在图中画出杠杆所受阻力的示意图及动力F对支点O的力臂.(保留作图痕迹) -
裘发受17625619679 ______[答案] 物体A所受重力的大小为200N,方向竖直向下,作用在物体的重心; 先将F反向延长,再过O点向F的作用线做垂线,垂线段的长就是该力的力臂. 如图所示.
刁先解4198如图所示,是用羊角锤拔钉子的情景.请画出动力F1的力臂L1和羊角锤所受阻力F2和动力臂L2的示意图. -
裘发受17625619679 ______[答案] 过钉子与地面的接触点作竖直向下的力,即阻力F2; 然后过支点O作垂直于F1作用线的垂线段即L1.然后过支点O作垂直于F2作用线的垂线段即L2.图示如下: .
刁先解4198如图,请画出羊角锤所受最小动力F1的力臂L1和所受阻力F2的示意图. -
裘发受17625619679 ______[答案] 力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如下图所示:
刁先解4198如下图中ABO可看成杠杆,O为支点,请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图 -
裘发受17625619679 ______ 在图中,动力指的是作用在杠杆上的力,而不是通过定滑轮的力为动力.过支点O作动力作用线的垂线段;过B点做竖直向下的阻力.如图所示
刁先解4198如图是人钓鱼时的示意图.请在图中画出作用在钓鱼竿上的动力F1和阻力F2的力臂. -
裘发受17625619679 ______[答案] 延长阻力F2的作用线,然后由支点O分别向动力F1和阻力F2引垂线段,用双箭头表示,即为其动力臂和阻力臂,如图所示:
刁先解4198根据要求作图:如图所示,是一个杠杆示意图,图中O是支点,F1为动力,L1为动力臂,F2为阻力.请画出阻力臂L2. -
裘发受17625619679 ______[答案] 图中支点为O点,阻力F2的方向与杠杆OB垂直,阻力臂是支点到阻力作用线的垂线段,正好与OB重合,如图所示:
刁先解4198物理水平方向的受力示意图指什么?包括重力和向上的力吗?假如一个物体受动力,阻力,重力,支持力,水平方向的受力示意图要怎么画? -
裘发受17625619679 ______[答案] 只画阻力和动力\7 这两力才是水平方向的\7 重力和支持力是竖直方向的
刁先解4198在图中,画出作用在杠杆上最小的动力F1的示意图及其力臂. -
裘发受17625619679 ______[答案] 由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在最O点,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向下,如下图所示:
刁先解4198如图所示是开汽水瓶盖的开瓶器,它可看成一个杠杆.当使用开瓶器开汽水瓶盖时,这个杠杆受到的动力和阻力的示意图可能是下图的哪一个( )A.B.C.D. -
裘发受17625619679 ______[答案] 由题意可知要想把瓶盖打开,开瓶器手柄应向上抬,也就是说动力的方向是向上的;瓶盖阻碍开瓶器的向上抬,所以阻力的方向是向下的;开瓶器顶端与瓶盖接触以此为支点.由此可知图B是正确的; 故选B.
刁先解4198请在图中画出动力F1的力臂和阻力F2. -
裘发受17625619679 ______[答案] 反向延长F1,过支点O作力F1的作用线的垂线段,标出力臂符号L1;瓶盖的阻力阻碍了杠杆的转动,过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,即为阻力F2.如图所示: