汽車風(fēng)阻的五個(gè)組成部分

車身造型設(shè)計(jì)是一門很大的學(xué)問,其中重要的內(nèi)容就是風(fēng)阻問題。

平常說的風(fēng)阻大都是指汽車的外部與氣流作用產(chǎn)生的阻力。實(shí)際上,流經(jīng)汽車內(nèi)部的氣流也對(duì)汽車的行駛構(gòu)成阻力。研究表明,作用在汽車上的阻力是由5個(gè)部分組成的。

二、干擾阻力,指汽車表面突出的零件,如保險(xiǎn)杠、后視鏡、前牌照、排水槽、底盤傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等引起氣流互相干擾產(chǎn)生的阻力,約占整個(gè)空氣阻力的14%;

三、內(nèi)部阻力,指汽車內(nèi)部通風(fēng)氣流、冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流等造成的阻力,約占整個(gè)空氣阻力的12%;

四、由高速行駛產(chǎn)生的升力所造成的阻力,約占整個(gè)空氣阻力的7%;

五、空氣相對(duì)車身流動(dòng)的摩擦力,約占整個(gè)空氣阻力的9%;
針對(duì)第一、二種阻力,轎車車身應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)成流線型,橫向截面面積不要太大,車身各部分用適當(dāng)?shù)膱A弧過渡,盡量減少突出車身的附件,前臉、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、前擋風(fēng)玻璃適當(dāng)向后傾斜,后窗、后頂蓋的長(zhǎng)度、傾角的設(shè)計(jì)要適當(dāng)。此外,還可以在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b導(dǎo)流板或擾流板。通過研究汽車外部的氣流規(guī)律,不僅可以設(shè)計(jì)出更加合理的車身結(jié)構(gòu),還可以巧妙地引導(dǎo)氣流,適當(dāng)利用局部氣流的沖刷作用減少車身上的塵土沉積。

針對(duì)第四種阻力,要設(shè)法降低行駛中的升力,包括使弦線前低后高,底版尾部適當(dāng)上翹,安裝導(dǎo)流板和擾流板等措施。

一部分外部氣流被引進(jìn)汽車內(nèi)部,可能會(huì)在一定程度上減少了外部氣流對(duì)汽車的阻力,但氣流在流經(jīng)內(nèi)部氣道時(shí)也產(chǎn)生的摩擦、旋渦損失。研究汽車內(nèi)部的氣流規(guī)律,可以盡量減少內(nèi)部氣阻,有效地進(jìn)行冷卻和通風(fēng)。利用氣流分布規(guī)律,還可以巧妙地把發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口安排在高壓區(qū),提高進(jìn)氣效率,減少高壓區(qū)附近的渦流,同時(shí)把排氣口安排在低壓區(qū),使排氣更加順暢。

細(xì)心的讀者可能已經(jīng)注意到了,上面的論述用了很多非限定性的詞匯,如"適當(dāng)"就用了五次。有的讀者可能希望用一些確切的數(shù)字來表述,如后傾的角度、圓角的半徑等等。這里牽涉到車身設(shè)計(jì)的整體概念。風(fēng)阻是建立在汽車整體結(jié)構(gòu)上的概念,某型號(hào)車的最佳幾何參數(shù),在其他型號(hào)上是不適用的。一個(gè)小小的改動(dòng)往往對(duì)整體產(chǎn)生很大的影響,正所謂牽一發(fā)而動(dòng)全身。技術(shù)書籍上的數(shù)據(jù)都是在嚴(yán)格規(guī)定的試驗(yàn)條件下,對(duì)特定范圍的汽車進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果。離開了這些前提條件,數(shù)據(jù)就是荒謬的。