1、汽車空氣動力學(xué)汽車空氣動力學(xué) 空氣動力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)分支，是研空氣動力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)分支，是研究物體在空氣中作相對運(yùn)動時(shí)，物體與空氣究物體在空氣中作相對運(yùn)動時(shí)，物體與空氣間相互作用關(guān)系的一門學(xué)科。間相互作用關(guān)系的一門學(xué)科。 應(yīng)用于汽車的空氣動力學(xué)基本原理w根據(jù)理想流體的伯努利(Bernoulli)壓力平衡原理，氣流的動壓力和靜壓力之和應(yīng)是常數(shù)，即常數(shù)或常數(shù)2v2pqp式中，式中，ph為大氣壓為大氣壓(kPa)；T為絕對溫度為絕對溫度(K) 式中，式中，v為空氣的流速為空氣的流速(ms)； 為空氣的密度為空氣的密度(kgm3)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓ph0=101325kPa)和和15時(shí)

2、，時(shí)， 012258kgm3，在其他情況下，空氣密度為，在其他情況下，空氣密度為一、空氣在汽車周圍的流動情況w1)流管截面不同，氣流速度亦不同。流管截面較小的地方，空氣流管截面不同，氣流速度亦不同。流管截面較小的地方，空氣的流速高；流管截面較大的地方，空氣流的速度較低。在其滯點(diǎn)的流速高；流管截面較大的地方，空氣流的速度較低。在其滯點(diǎn)O(在其前端的中點(diǎn)在其前端的中點(diǎn))，空氣的流速為零。空氣在滯點(diǎn)處分為兩股，空氣的流速為零?？諝庠跍c(diǎn)處分為兩股，沿汽車車身向后流動時(shí)逐漸加速，并沿汽車車身向后流動時(shí)逐漸加速，并在汽車最大橫截面處，流速在汽車最大橫截面處，流速達(dá)到最大值；然后隨著汽車橫截面的減小，流速

3、逐漸減慢達(dá)到最大值；然后隨著汽車橫截面的減小，流速逐漸減慢。w2)空氣流動時(shí)，車身表面的壓力變化。利用風(fēng)洞對車身壓力分布空氣流動時(shí)，車身表面的壓力變化。利用風(fēng)洞對車身壓力分布進(jìn)行研究的結(jié)果，一般是以無因次比值的形式表現(xiàn)出來，即進(jìn)行研究的結(jié)果，一般是以無因次比值的形式表現(xiàn)出來，即 式中式中p1為車身表面上的壓力；為車身表面上的壓力； p0為遠(yuǎn)離車身的空氣流的壓力；為遠(yuǎn)離車身的空氣流的壓力； pq為空氣流的動壓力。為空氣流的動壓力。qqppppp01空氣作用在汽車車身上的力和力矩空氣作用在汽車車身上的力和力矩FFqSCvSCpF221DSCFx22SCyFy22氣動力坐標(biāo)系氣動力坐標(biāo)系1.氣動力氣

4、動力F和風(fēng)壓中心和風(fēng)壓中心將整個(gè)汽車外表面上壓力合成而得到作用在汽車上將整個(gè)汽車外表面上壓力合成而得到作用在汽車上的合力，稱為氣動力的合力，稱為氣動力F。 氣動力氣動力F與氣流速度的平方，迎風(fēng)面積與氣流速度的平方，迎風(fēng)面積S以及車身形以及車身形狀系數(shù)狀系數(shù)CF成正比成正比.可將氣動力可將氣動力F分解成：分解成：氣動阻力氣動阻力Fx 側(cè)向分力側(cè)向分力Fy氣動升力氣動升力Fz FFqSCvSCpF221SCyFy22SCzFz22合力在汽車上的作用點(diǎn)稱為風(fēng)壓中心合力在汽車上的作用點(diǎn)稱為風(fēng)壓中心 ，記作，記作C.P.。氣動力矩MyqCDqZCXSLCpCzXcZCSXcFZFMy）（若把氣動力的三個(gè)

5、分力轉(zhuǎn)換到汽車的質(zhì)心(記為CG)上，則有氣動力矩如下：（1）縱傾力矩又稱俯仰力矩My(以使汽車抬頭為正)式中 Xc，Zc，風(fēng)壓中心到質(zhì)心的距離； L特征長度，一般指汽車的軸距； CMy俯仰力矩系數(shù)。（2）橫擺力矩Mz(以汽車右偏為正)： Mz=FyXc= 式中 CMZ橫擺力矩系數(shù)。（3）側(cè)傾力矩Mx(以汽車右傾為正)； Mx= FyZc= 式中 CMx側(cè)傾力矩系數(shù)MzqSLCpMXqSLCp作用在汽車上的氣動阻力D(FX) 作用在車身上的氣動阻力由五個(gè)部分組成：作用在車身上的氣動阻力由五個(gè)部分組成：形狀阻力、干擾阻力、內(nèi)部阻力、形狀阻力、干擾阻力、內(nèi)部阻力、誘導(dǎo)阻力誘導(dǎo)阻力 和摩擦阻力和摩擦阻

6、力。w形狀阻力形狀阻力是正面的氣流和后部產(chǎn)生的渦流等所引起的汽車車身前后之間的壓是正面的氣流和后部產(chǎn)生的渦流等所引起的汽車車身前后之間的壓力差，所以力差，所以 有時(shí)稱為壓差阻力。有時(shí)稱為壓差阻力。 w干擾阻力干擾阻力是由汽車表面凸起的零件引起氣流干擾而產(chǎn)生的阻力。是由汽車表面凸起的零件引起氣流干擾而產(chǎn)生的阻力。 w 誘導(dǎo)阻力誘導(dǎo)阻力由升力所引起，因?yàn)閷?shí)際上升力并不與汽車的行駛方向垂直，而是由升力所引起，因?yàn)閷?shí)際上升力并不與汽車的行駛方向垂直，而是向后傾斜，它的水平分力就是誘導(dǎo)阻力。向后傾斜，它的水平分力就是誘導(dǎo)阻力。 CCl2(/) 式中式中: C為誘導(dǎo)阻力系數(shù)；為誘導(dǎo)阻力系數(shù)；CL為量綱為一

7、的升力系數(shù)；為量綱為一的升力系數(shù)； B0/L0 式中式中: B0為汽車寬度；為汽車寬度；L0為汽車總長度。為汽車總長度。w摩擦阻力摩擦阻力是由于邊界層內(nèi)空氣的粘滯性而形成空氣與車身表面以及各層空氣是由于邊界層內(nèi)空氣的粘滯性而形成空氣與車身表面以及各層空氣之間的摩擦力，它取決于車身表面的面積和光滑程度。之間的摩擦力，它取決于車身表面的面積和光滑程度。w內(nèi)部阻力內(nèi)部阻力是空氣流過冷卻系統(tǒng)和車身通風(fēng)系統(tǒng)所引起的。是空氣流過冷卻系統(tǒng)和車身通風(fēng)系統(tǒng)所引起的。汽車的氣動升力汽車的氣動升力L和縱傾力矩和縱傾力矩PMw 氣動升力為正時(shí)，將減小車輪上的載荷。汽車前軸氣動升力為正時(shí)，將減小車輪上的載荷。汽車前軸載

8、荷減小，將不利于操縱性；后軸載荷減小，將因載荷減小，將不利于操縱性；后軸載荷減小，將因減小驅(qū)動輪上的附著力而影響動力性。減小驅(qū)動輪上的附著力而影響動力性。w升力還可能引起誘導(dǎo)阻力，同時(shí)還間接地影響汽車升力還可能引起誘導(dǎo)阻力，同時(shí)還間接地影響汽車承受各種側(cè)向力的能力。承受各種側(cè)向力的能力。 減小升力的措施將汽車的各個(gè)橫截面形將汽車的各個(gè)橫截面形心的連線稱為中線，心的連線稱為中線，中線的最前端和最后端中線的最前端和最后端分別稱為前緣和后緣，分別稱為前緣和后緣，前緣和后緣的連線稱為前緣和后緣的連線稱為弦，弦，弦與汽車行駛方向的夾弦與汽車行駛方向的夾角稱為迎角。角稱為迎角。弦前高后低，則迎角為弦前高后

9、低，則迎角為正值；弦前低后高，迎正值；弦前低后高，迎角為負(fù)值，角為負(fù)值， 汽車的氣動側(cè)向力汽車的氣動側(cè)向力S、橫擺力矩、橫擺力矩YM和側(cè)傾力矩和側(cè)傾力矩RMw汽車承受側(cè)向風(fēng)時(shí)所產(chǎn)汽車承受側(cè)向風(fēng)時(shí)所產(chǎn)生的側(cè)傾力矩生的側(cè)傾力矩RM會引會引起車身的側(cè)向傾斜，直起車身的側(cè)向傾斜，直接影響汽車的側(cè)傾角，接影響汽車的側(cè)傾角，因而也影響對汽車左、因而也影響對汽車左、右車輪的質(zhì)量分配。右車輪的質(zhì)量分配。w橫擺力矩主要受汽車的橫擺力矩主要受汽車的外形尺寸、形狀及汽車外形尺寸、形狀及汽車尾翼的影響。尾翼的影響。氣動力矩對汽車氣動穩(wěn)定性的影響氣動力矩對汽車氣動穩(wěn)定性的影響w2側(cè)向力及橫擺力矩對操縱穩(wěn)定性的影響側(cè)向力

10、及橫擺力矩對操縱穩(wěn)定性的影響w汽車造型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小汽車前部側(cè)投影面積，使汽車造型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小汽車前部側(cè)投影面積，使OD靠近后軸。近年來靠近后軸。近年來廣泛流行長頭短艙的跑車造型、行李箱保持較大高度的半快背式轎車造型廣泛流行長頭短艙的跑車造型、行李箱保持較大高度的半快背式轎車造型以及尾部有較大厚度的割尾式快背轎車造型，與其良好的氣動力穩(wěn)定性有以及尾部有較大厚度的割尾式快背轎車造型，與其良好的氣動力穩(wěn)定性有關(guān)。關(guān)。汽車各部形態(tài)與氣動力特性的關(guān)系汽車各部形態(tài)與氣動力特性的關(guān)系一、實(shí)際空氣在物體周圍流動的物理特性一、實(shí)際空氣在物體周圍流動的物理特性p圍繞著運(yùn)動物體的一個(gè)相對薄的空氣層內(nèi)，氣流速

11、度有著急劇的變化，從表面圍繞著運(yùn)動物體的一個(gè)相對薄的空氣層內(nèi)，氣流速度有著急劇的變化，從表面處的零到邊界層外的局部氣流速度，這一氣層內(nèi)存在著速度梯度，該氣層稱為處的零到邊界層外的局部氣流速度，這一氣層內(nèi)存在著速度梯度，該氣層稱為邊邊界層或附面層界層或附面層 。p可以根據(jù)速度梯度在附面層內(nèi)的狀況來區(qū)分附面層的類型。當(dāng)氣流速度不很大可以根據(jù)速度梯度在附面層內(nèi)的狀況來區(qū)分附面層的類型。當(dāng)氣流速度不很大時(shí)，附面層內(nèi)各層間速度變化小時(shí)，附面層內(nèi)各層間速度變化小, ,各層間是以不同速度錯(cuò)動的，稱之為各層間是以不同速度錯(cuò)動的，稱之為“層流層流”。p在邊界層內(nèi)部，氣體的運(yùn)動速度迅速減小以致滯止下來。當(dāng)靜壓力足

12、夠大時(shí)，在邊界層內(nèi)部，氣體的運(yùn)動速度迅速減小以致滯止下來。當(dāng)靜壓力足夠大時(shí)，在離物體表面某一距離處的流速為零，而更近的距離內(nèi)氣流方向變成負(fù)值，即空在離物體表面某一距離處的流速為零，而更近的距離內(nèi)氣流方向變成負(fù)值，即空氣倒流，形成一個(gè)分離面，產(chǎn)生渦流，稱之為氣倒流，形成一個(gè)分離面，產(chǎn)生渦流，稱之為“湍流湍流” 。二、汽車前端形狀對氣動力特性的影響二、汽車前端形狀對氣動力特性的影響-分離點(diǎn)和附著點(diǎn)分離點(diǎn)和附著點(diǎn)w由于附面層內(nèi)的氣流速度變慢而使附面層內(nèi)的氣體由于附面層內(nèi)的氣流速度變慢而使附面層內(nèi)的氣體“堆積堆積”起起來并逐漸變厚，于是會在距物體表面某一點(diǎn)來并逐漸變厚，于是會在距物體表面某一點(diǎn)K處的氣

13、體粒子失處的氣體粒子失去其動量，速度為零。氣流在這一點(diǎn)流動方向發(fā)生改變，該點(diǎn)去其動量，速度為零。氣流在這一點(diǎn)流動方向發(fā)生改變，該點(diǎn)稱為分離點(diǎn)。稱為分離點(diǎn)。w 更靠近物體表面的氣流方向變成負(fù)值，空氣發(fā)生倒流。各個(gè)更靠近物體表面的氣流方向變成負(fù)值，空氣發(fā)生倒流。各個(gè)分離點(diǎn)連成一片形成一個(gè)分離面，在分離面后部，產(chǎn)生了一個(gè)分離點(diǎn)連成一片形成一個(gè)分離面，在分離面后部，產(chǎn)生了一個(gè)個(gè)渦漩，渦漩被外層氣流帶走，同時(shí)又從分離面上卷進(jìn)新的渦個(gè)渦漩，渦漩被外層氣流帶走，同時(shí)又從分離面上卷進(jìn)新的渦漩以補(bǔ)充被帶走的部分，這種現(xiàn)象稱為分離現(xiàn)象。漩以補(bǔ)充被帶走的部分，這種現(xiàn)象稱為分離現(xiàn)象。 空氣的分離現(xiàn)象及渦漩的形成 在汽

14、車前部有一個(gè)很小的層流區(qū)域，其余部分都是湍流，故可以認(rèn)為汽車的所有表面實(shí)在汽車前部有一個(gè)很小的層流區(qū)域，其余部分都是湍流，故可以認(rèn)為汽車的所有表面實(shí)際上均由湍流附面層所覆蓋。際上均由湍流附面層所覆蓋。 不同車型的車身壓力分布汽車前端形狀對氣動力特性的影響汽車前端形狀對氣動力特性的影響w汽車前端的形狀與結(jié)構(gòu)對氣動力特性的汽車前端的形狀與結(jié)構(gòu)對氣動力特性的影響甚大，最佳的車頭形狀應(yīng)是不使氣影響甚大，最佳的車頭形狀應(yīng)是不使氣流產(chǎn)生剝離。理論上汽車的前端應(yīng)為流流產(chǎn)生剝離。理論上汽車的前端應(yīng)為流線形最好，好的前端造型可使其氣動阻線形最好，好的前端造型可使其氣動阻力系數(shù)變?yōu)樨?fù)值，達(dá)力系數(shù)變?yōu)樨?fù)值，達(dá)-00

15、15 w但但角降到角降到30以下時(shí)再降低此角，對以下時(shí)再降低此角，對降低氣動阻力系數(shù)和升力系數(shù)的效果是降低氣動阻力系數(shù)和升力系數(shù)的效果是很小的，反而會犧牲車室內(nèi)的空間。很小的，反而會犧牲車室內(nèi)的空間。 三、汽車頂蓋外形對氣動力特性的影響三、汽車頂蓋外形對氣動力特性的影響w為使氣流平順地流過車頂，使其外形表面不易產(chǎn)生渦流，常將頂蓋設(shè)計(jì)為使氣流平順地流過車頂，使其外形表面不易產(chǎn)生渦流，常將頂蓋設(shè)計(jì)成上鼓的外形，使氣流平順地流過車頂，并使氣動阻力系數(shù)下降，但有成上鼓的外形，使氣流平順地流過車頂，并使氣動阻力系數(shù)下降，但有可能使汽車的正投影面積增加。因此，在滿足駕駛室居住性要求的同時(shí)，可能使汽車的正投

16、影面積增加。因此，在滿足駕駛室居住性要求的同時(shí)，應(yīng)選擇合適的頂蓋。應(yīng)選擇合適的頂蓋。w為避免由前端經(jīng)頂蓋流向尾部的氣流與由地板下部上卷的氣流在車身尾為避免由前端經(jīng)頂蓋流向尾部的氣流與由地板下部上卷的氣流在車身尾部混合而形成尾渦，可將頂蓋的末端做成部混合而形成尾渦，可將頂蓋的末端做成“鴨尾鴨尾”形狀，同時(shí)，由于鴨形狀，同時(shí)，由于鴨尾上翹對氣流的阻擾而產(chǎn)生高壓區(qū)，因此可降低氣動阻力與升力。尾上翹對氣流的阻擾而產(chǎn)生高壓區(qū)，因此可降低氣動阻力與升力。四、汽車側(cè)面外形對氣動力特性的影響四、汽車側(cè)面外形對氣動力特性的影響w設(shè)計(jì)時(shí)可以使車身側(cè)面在俯視圖中適當(dāng)?shù)叵蛲夤囊恍＜催m當(dāng)選擇鼓起設(shè)計(jì)時(shí)可以使車身側(cè)面在

17、俯視圖中適當(dāng)?shù)叵蛲夤囊恍＜催m當(dāng)選擇鼓起的弦長的弦長ah與軸距與軸距L之比之比ahL值。側(cè)面弧度外形在一定范圍內(nèi)會使氣動阻值。側(cè)面弧度外形在一定范圍內(nèi)會使氣動阻力降低力降低 。五、汽車底部外形對氣動力特性的影響五、汽車底部外形對氣動力特性的影響w汽車行駛時(shí)，由于汽車底部和汽車行駛時(shí)，由于汽車底部和地面之間氣流的粘滯和干擾，地面之間氣流的粘滯和干擾，在汽車底面將產(chǎn)生邊界層。在汽車底面將產(chǎn)生邊界層。w隨著氣流向后部移動，邊界層隨著氣流向后部移動，邊界層厚度將逐漸增加。進(jìn)入汽車底厚度將逐漸增加。進(jìn)入汽車底部的氣流首先是與汽車運(yùn)動方部的氣流首先是與汽車運(yùn)動方向相反而向后運(yùn)動，然后由于向相反而向后運(yùn)動，

18、然后由于氣流的粘滯性，當(dāng)汽車駛過后氣流的粘滯性，當(dāng)汽車駛過后又向前運(yùn)動，在這個(gè)運(yùn)動方向又向前運(yùn)動，在這個(gè)運(yùn)動方向的轉(zhuǎn)折處形成一個(gè)漩渦區(qū)。在的轉(zhuǎn)折處形成一個(gè)漩渦區(qū)。在離地間隙不大時(shí)，邊界層有可離地間隙不大時(shí)，邊界層有可能延伸到地面。汽車前端到邊能延伸到地面。汽車前端到邊界層接觸地面的這段距離稱混界層接觸地面的這段距離稱混合距離。合距離。 影響汽車底部和地面之間氣流狀態(tài)的因素w影響汽車底部和地面之間氣流狀態(tài)的因影響汽車底部和地面之間氣流狀態(tài)的因素有：汽車離地間隙，汽車外形尺寸及素有：汽車離地間隙，汽車外形尺寸及車身造型，汽車底部的平滑程度與結(jié)構(gòu)車身造型，汽車底部的平滑程度與結(jié)構(gòu)以及地板的縱向和橫向

19、曲率。以及地板的縱向和橫向曲率。w 減少汽車底部氣動阻力原則上有兩點(diǎn)：減少汽車底部氣動阻力原則上有兩點(diǎn)： 一是盡量設(shè)法減少流人底部的空氣量；一是盡量設(shè)法減少流人底部的空氣量； 二是盡量使底部的空氣流動順暢。二是盡量使底部的空氣流動順暢。w為了使底部的氣流流動順暢，可通過地為了使底部的氣流流動順暢，可通過地板的合理造型，如將車底在縱向或橫向板的合理造型，如將車底在縱向或橫向做成帶有曲率的形狀做成帶有曲率的形狀 六、汽車車身后背形態(tài)對氣動力特性的影響六、汽車車身后背形態(tài)對氣動力特性的影響w 車身后部上表面向下傾斜使氣流減速增車身后部上表面向下傾斜使氣流減速增壓，導(dǎo)致氣流分離形成壓力較低的尾流。壓，

20、導(dǎo)致氣流分離形成壓力較低的尾流。尾流中的靜壓力對汽車有一個(gè)向后的尾流中的靜壓力對汽車有一個(gè)向后的“吸力吸力”，從而產(chǎn)生壓差阻力，從而產(chǎn)生壓差阻力(形狀阻力形狀阻力)。后背傾角后背傾角不大于不大于10，一般情況下氣流，一般情況下氣流不會分離；當(dāng)后背傾角接近不會分離；當(dāng)后背傾角接近20時(shí)，其時(shí)，其阻力急劇增加；后背傾角達(dá)阻力急劇增加；后背傾角達(dá)30時(shí)的阻時(shí)的阻力值最大，大于力值最大，大于30時(shí)阻力值又急劇下時(shí)阻力值又急劇下降，故降，故可將可將30稱為臨界角稱為臨界角； 接近接近40時(shí)，阻力系數(shù)變?yōu)槌?shù)。時(shí)，阻力系數(shù)變?yōu)槌?shù)。w常按后背傾角乒的大小與阻力的關(guān)系將常按后背傾角乒的大小與阻力的關(guān)系將轎車

21、分為三類：轎車分為三類：w(1)直背式車身直背式車身 后背傾角聲后背傾角聲50。w 汽車后背傾角的大小不僅影響空氣阻汽車后背傾角的大小不僅影響空氣阻力，也會影響升力，對于直背式與方背力，也會影響升力，對于直背式與方背式車身，由于式車身，由于增大時(shí)汽車后背上的渦流增大時(shí)汽車后背上的渦流也隨之增強(qiáng)，所以其后背上的靜壓力隨也隨之增強(qiáng)，所以其后背上的靜壓力隨之減小，空氣升力則相應(yīng)增加。之減小，空氣升力則相應(yīng)增加。七、汽車表面凸起物與凹槽對氣動力特性的影響七、汽車表面凸起物與凹槽對氣動力特性的影響w這些靠近車身表面的凸這些靠近車身表面的凸起物會對氣流運(yùn)動產(chǎn)生起物會對氣流運(yùn)動產(chǎn)生干擾，使氣流從車身表干擾，

22、使氣流從車身表面分離，在后面形成尾面分離，在后面形成尾流而產(chǎn)生干擾阻力，而流而產(chǎn)生干擾阻力，而且氣流流經(jīng)凸起物表面且氣流流經(jīng)凸起物表面時(shí)流速增加。如果將另時(shí)流速增加。如果將另一物體置于這個(gè)被加速一物體置于這個(gè)被加速的氣流中，就會受到更的氣流中，就會受到更大的空氣阻力。大的空氣阻力。 八八 汽車內(nèi)部氣流對氣動力特性的影響汽車內(nèi)部氣流對氣動力特性的影響 w 1)部分外部氣流被引進(jìn)車內(nèi)而降低了外部氣流作用于車身的壓力。部分外部氣流被引進(jìn)車內(nèi)而降低了外部氣流作用于車身的壓力。w 2)外部氣流在通過散熱器內(nèi)部空氣通道等處時(shí)，由于摩擦、漏氣及渦流而損失外部氣流在通過散熱器內(nèi)部空氣通道等處時(shí)，由于摩擦、漏氣

23、及渦流而損失了動量。了動量。w這些動量損失是內(nèi)部氣動阻力的主要來源，可用下式表示為這些動量損失是內(nèi)部氣動阻力的主要來源，可用下式表示為w式中，vt為通過散熱器的平均風(fēng)速；wvf為散熱器前的平均風(fēng)速；va為車速；wCpe為出口的壓力系數(shù)；wg為散熱器等價(jià)壓力損失系數(shù)；wc為冷卻系水箱的等價(jià)壓力損失系數(shù)；wr為冷卻系冷凝器的等價(jià)壓力損失系數(shù)；wf為冷卻系風(fēng)扇的等價(jià)壓力損失系數(shù)；we為冷卻系管道的等價(jià)壓力損失系數(shù)。efrcgpeafCvv11vt 內(nèi)部阻力主要來源于發(fā)動機(jī)的冷卻氣流，同時(shí)也與車廂內(nèi)的通風(fēng)換氣有關(guān)。內(nèi)部阻力的內(nèi)部阻力主要來源于發(fā)動機(jī)的冷卻氣流，同時(shí)也與車廂內(nèi)的通風(fēng)換氣有關(guān)。內(nèi)部阻力的大

24、小取決于氣流進(jìn)、出口處氣流的速度、壓力、方向和流量。內(nèi)部氣流通過增加阻力、大小取決于氣流進(jìn)、出口處氣流的速度、壓力、方向和流量。內(nèi)部氣流通過增加阻力、前輪升力和橫擺力矩來影響汽車的氣動特性。前輪升力和橫擺力矩來影響汽車的氣動特性。 進(jìn)出風(fēng)口的位置九、汽車基本尺寸與氣動力特性的關(guān)系九、汽車基本尺寸與氣動力特性的關(guān)系w1. 車長與氣動阻力的關(guān)系車長與氣動阻力的關(guān)系w 2車寬與氣動阻力的關(guān)系車寬與氣動阻力的關(guān)系 w 3車高與氣動阻力的關(guān)系車高與氣動阻力的關(guān)系長長4530mm寬寬1740mm高高1326mm w一、改善轎車氣動性的措施一、改善轎車氣動性的措施w (1)關(guān)注車身頭部的造型關(guān)注車身頭部的造

25、型 汽車頭部造汽車頭部造型時(shí)，對于轎車應(yīng)使頭部盡量低矮，型時(shí)，對于轎車應(yīng)使頭部盡量低矮，且在俯視圖中呈半圓形。且在俯視圖中呈半圓形。w (2)注意車身表面各部件交接的過渡注意車身表面各部件交接的過渡 如頭部與前風(fēng)窗下緣的交接處、前風(fēng)如頭部與前風(fēng)窗下緣的交接處、前風(fēng)窗頂部與頂蓋的交接處等過渡應(yīng)圓滑，窗頂部與頂蓋的交接處等過渡應(yīng)圓滑，防止氣流分離而產(chǎn)生渦漩，以達(dá)到降防止氣流分離而產(chǎn)生渦漩，以達(dá)到降低空氣阻力系數(shù)的目的。低空氣阻力系數(shù)的目的。w (3)精心設(shè)計(jì)前風(fēng)窗精心設(shè)計(jì)前風(fēng)窗A柱及流水槽等柱及流水槽等 w(4)注意前風(fēng)窗與水平面的夾角注意前風(fēng)窗與水平面的夾角 該角度該角度最好為最好為402。試驗(yàn)

26、證明，繼續(xù)減。試驗(yàn)證明，繼續(xù)減小這個(gè)角度不能得到更好的效果。小這個(gè)角度不能得到更好的效果。w (5)注意車長的縱向形狀注意車長的縱向形狀 汽車的中部汽車的中部應(yīng)呈腰鼓形，且向后逐漸收縮的形狀應(yīng)呈腰鼓形，且向后逐漸收縮的形狀為最好。為最好。w (6)注意沿汽車縱向的最大橫截面的設(shè)注意沿汽車縱向的最大橫截面的設(shè)計(jì)計(jì)提高汽車空氣動力性能的措施提高汽車空氣動力性能的措施w(7)汽車底部的形狀設(shè)計(jì)汽車底部的形狀設(shè)計(jì) 汽車底部最好采用整體平順的地板，并應(yīng)盡量避免汽車底部最好采用整體平順的地板，并應(yīng)盡量避免零部件的凸起。零部件的凸起。w(8)選擇合適的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口選擇合適的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口 w(9)安裝各種

27、擾流板安裝各種擾流板 在轎車車頭下部安裝擾流板，或在車身后部設(shè)置擾流板。在轎車車頭下部安裝擾流板，或在車身后部設(shè)置擾流板。w(10)轎車地板形狀轎車地板形狀 將轎車地板做成既有縱向翹曲，又具有橫向翹曲的形狀將轎車地板做成既有縱向翹曲，又具有橫向翹曲的形狀w(11)注意車身的后部形狀注意車身的后部形狀 二、改善貨車氣動力特性的措施二、改善貨車氣動力特性的措施 w 1)對于貨車，裝載貨物盡量靠近車箱板前部。對于貨車，裝載貨物盡量靠近車箱板前部。w 2)在駕駛室頂部安裝導(dǎo)流罩，使駕駛室渦流區(qū)減弱或消失。氣流平順地流至在駕駛室頂部安裝導(dǎo)流罩，使駕駛室渦流區(qū)減弱或消失。氣流平順地流至車身尾部，可使俯仰力

28、矩減小。車身尾部，可使俯仰力矩減小。w3)對于牽引車拖掛掛車時(shí)，可在牽引車駕駛室上安裝氣動力附加裝置，以控對于牽引車拖掛掛車時(shí)，可在牽引車駕駛室上安裝氣動力附加裝置，以控制牽引車頂部與兩側(cè)氣流的流動，減少渦流產(chǎn)生。制牽引車頂部與兩側(cè)氣流的流動，減少渦流產(chǎn)生。w4)在設(shè)計(jì)時(shí)，使駕駛室與車箱等寬，對駕駛室前后轉(zhuǎn)角部分進(jìn)行處理，同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)，使駕駛室與車箱等寬，對駕駛室前后轉(zhuǎn)角部分進(jìn)行處理，同時(shí)減小駕駛室后圍與車箱之間的間隙。減小駕駛室后圍與車箱之間的間隙。w5)盡量縮短牽引車駕駛室和掛車盡量縮短牽引車駕駛室和掛車(封閉車廂、貨箱封閉車廂、貨箱)的間距。如果該距離過長，的間距。如果該距離過長，則形成

29、兩個(gè)部分，氣流進(jìn)入間距區(qū)，使渦流加大，此時(shí)則形成兩個(gè)部分，氣流進(jìn)入間距區(qū)，使渦流加大，此時(shí)CD值就會增加。試驗(yàn)值就會增加。試驗(yàn)表明，牽引車和掛車距離越接近，表明，牽引車和掛車距離越接近，CD值越低；反之，則越高。值越低；反之，則越高。w6)對具有一定高度的掛車，應(yīng)盡可能地降低掛車的質(zhì)心高度，并對封閉式車對具有一定高度的掛車，應(yīng)盡可能地降低掛車的質(zhì)心高度，并對封閉式車廂或掛車的側(cè)面形狀進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)，以降低氣動側(cè)向力和氣動力矩的大小，廂或掛車的側(cè)面形狀進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)，以降低氣動側(cè)向力和氣動力矩的大小，以免受到側(cè)向風(fēng)襲擊時(shí)造成翻車。以免受到側(cè)向風(fēng)襲擊時(shí)造成翻車。w7)減少車身表面的外凸件，并使車身表面平整光滑。因此，應(yīng)將門把手、有減少車身表面的外凸件，并使車身表面平整光滑。因此，應(yīng)將門把手、有關(guān)燈具等部件與車身表面齊平