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发表于 2007-9-17 15:28:25
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车身造型设计是一门很大的学问,其中重要的内容就是风阻问题。 ! }% ~3 F; ^) M5 z0 d/ o
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平常说的风阻大都是指汽车的外部与气流作用产生的阻力。实际上,流经汽车内部的气流也对汽车的行驶构成阻力。研究表明,作用在汽车上的阻力是由5个部分组成的。
一、外型阻力,指汽车前部的正压力和车身后部的负压力之差形成的阻力,约占整个空气阻力的58%;
二、干扰阻力,指汽车表面突出的零件,如保险杠、后视镜、前牌照、排水槽、底盘传动机构等引起气流互相干扰产生的阻力,约占整个空气阻力的14%;
三、内部阻力,指汽车内部通风气流、冷却发动机的气流等造成的阻力,约占整个空气阻力的12%;
四、由高速行驶产生的升力所造成的阻力,约占整个空气阻力的7%;
五、空气相对车身流动的摩擦力,约占整个空气阻力的9%。 ( n" c6 ^$ R; a! U) q
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针对第一、二种阻力,轿车车身应该尽量设计成流线型,横向截面面积不要太大,车身各部分用适当的圆弧过渡,尽量减少突出车身的附件,前脸、发动机舱盖、前挡风玻璃适当向后倾斜,后窗、后顶盖的长度、倾角的设计要适当。此外,还可以在适当的位置安装导流板或扰流板。通过研究汽车外部的气流规律,不仅可以设计出更加合理的车身结构,还可以巧妙地引导气流,适当利用局部气流的冲刷作用减少车身上的尘土沉积。
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针对第四种阻力,要设法降低行驶中的升力,包括使弦线前低后高,底版尾部适当上翘,安装导流板。
一部分外部气流被引进汽车内部,可能会在一定程度上减少了外部气流对汽车的阻力,但气流在流经内部气道时也产生的摩擦、旋涡损失。研究汽车内部的气流规律,可以尽量减少内部气阻,有效地进行冷却和通风。利用气流分布规律,还可以巧妙地把发动机的进气口安排在高压区,提高进气效率,减少高压区附近的涡流,同时把排气口安排在低压区,使排气更加顺畅。
风阻系数,是计算汽车空气阻力的一个重要系数。它是通过风洞实验和下滑实验所确定的一个数学参数, 用它可以计算出汽车在行驶时的空气阻力。风阻系数=正面风阻力× 2÷(空气密度×车头正面投影面积×车速平方)。目前许多轿车的空气阻力系数在0.28-0.4左右,风阻系数比较小的中高级车如帕萨特、凯美瑞等,也可达到0.28和0.29。流线型较好的如跑车等,其风阻系数可达到0.25左右,一些赛车可达到0.15左右。通常而言,车身高度超过1.5米的汽车,其空气阻力系数比较大,与同类型动力系统的低车身汽车相比,不但行驶速度降低,而且燃油消耗量也增大。
风阻系数是一个经常被大家忽略的数据,但是在实际使用中却与车辆耗油关联紧密。一般来说,车辆高速行驶中最大的阻力,是来自空气阻力带来的功效消耗w=cv3(w风阻消耗功率,c风阻系数,v车速),这意味着:假定其他条件不变,同等速度下风阻系数越小,被空气阻力消耗掉的功率越少,也就是说同样一公升油我们获得的实际功率也就越高。日常生活中我们的车速往往在50-120KM/H之间,但是经过三次方以后这将是一个非常大的数据,因此风阻系数哪怕是降低0.01也会对节油产生很大的影响。 |
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