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方程式賽事的核心在于讓賽車既能有足夠的直道速度，也能保證足夠的彎道速度。而相對應(yīng)，空氣動力學(xué)核心在于既能減小阻力，又能保證足夠的下壓力，提高賽車的綜合表現(xiàn)。為了達到這一目的，各車隊技師及研究人員運用了多種空氣動力學(xué)、流體力學(xué)相關(guān)理論。下面我們先來探究方程式賽車現(xiàn)有的空力套件背后的空氣動力學(xué)理論。

1汽車所受阻力
對于汽車來講，空氣阻力分為摩擦阻力和壓差阻力。因為自身的粘性，空氣對汽車表面會有摩擦作用，即有摩擦力。這里的摩擦力，與物理課上所說的摩擦力是同一種力，最終作用的效果都是對物體的相對運動形成阻礙。



而壓差阻力則是因為汽車在行駛過程中不斷穿破周圍的氣流，改變了空氣微團的相對位置，一些部分微團多，氣壓相對較高，另一些部分微團少，氣壓相對低。高氣壓區(qū)對低氣壓區(qū)有壓強差，形成了壓力，而這種壓力就是壓差阻力。實驗結(jié)果表明，在汽車以80Km/h以上的速度行駛時，壓差阻力占95%以上。

在方程式賽車中，如果能將引起壓差阻力的氣流合理的整合與引導(dǎo)，便可以增加賽車彎道中所要求的下壓力，使賽車在彎道中的速度更高。

2文丘里效應(yīng)
文丘里效應(yīng)，又稱文氏效應(yīng)。這種現(xiàn)象以其發(fā)現(xiàn)者，意大利物理學(xué)家文丘里命名。這種效應(yīng)可以制作出文丘里管。當(dāng)氣體或液體在文丘里管里面流動，在管道的最窄處，氣體被加速，動壓達到最大值。由伯努利方程可以知道此時流體內(nèi)部壓力（靜壓）達到最小值，于是文丘里管的“脊”內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，壓力方向為從文丘里管外側(cè)指向內(nèi)側(cè)。



文丘里效應(yīng)對于方程式賽車的擴散器具有重要參考意義。在方程式賽車中，賽車的底部并不同于普通的家用車做成鏤空的形狀，而是安裝一個文丘里管形狀的擴散器。文丘里的“脊”設(shè)計在某一位置，這一位置使得擴散器，包括內(nèi)部引導(dǎo)的氣流，與整車配合，使得提供的下壓力達到最大。實際賽事中的遙測數(shù)據(jù)表明，擴散器可以提供整車下壓力的45%以上。




擴散器的實際形狀與壓力分布,顏色越接近紅色代表力越大,越接近藍色越小