空气动力学对汽车造型的影响.doc

简述空气动力学对汽车造型的影响？空气动力特性直接影响车辆的动力性、操纵稳定性、燃油经济性以及货车的噪声和车身美观。随着车速的提高，在汽车造型中越来越重视空气动力学这方面的影响。下面将从轿车前部、尾部、底部以及车轮浅谈对汽车造型的影响。一，车头造型对气动阻力影响因素主要有：车头边角(1)、车头形状、车头高度、发动机罩(3)与前风窗造型(4)等。1. 车头边角的影响：车头边角主要是车头上缘边角和横向两侧边角。l 对于非流线型车头，存在一定程度的尖锐边角会产生有利于减少气动阻力的车头负压区。l 车头横向边角倒圆角，也有利于产生减小气动阻力的车头负压区。2. 车头形状的影响l 整体弧面车头比车头边角倒圆气动阻力小。3. 车头高度的影响l 头缘位置较低的下凸型车头气动阻力系数最小。但不是越低越好，因为低到一定程度后，车头阻力系数不再变化。l 车头头缘的最大离地间隙越小，则引起的气动升力越小，甚至可以产生负升力。4. 发动机罩与前风窗的影响l 发动机罩的三维曲率与斜度。（1）曲率：发动机罩的纵向曲率越小（目前大多数采用的纵向曲率为0.02m-1），气动阻力越小；发动机罩的横向曲率均有利于减小气动阻力。（2）斜度：发动机罩有适当的斜度（与水平面的夹角）对降低气动阻力有利，但如果斜度进一步加大对将阻效果不明显。（3）发动机罩的长度与轴距之比对气动升力系数影响不大。l 风窗的三维曲率与斜度。（1）曲率：风窗玻璃纵向曲率越大越好，但不宜过大，否则导致工艺难实现、视觉视真、刮雨器的刮扫效果。前风窗玻璃的横向曲率均有利于减小气动阻力。（2）斜度：前风窗玻璃的斜度（与垂直面的夹角）=300时，降阻效果不明显，但过大的斜度，使视觉效果和舒适性降低。前风窗斜度=48时，发动机罩与前风窗凹处会出现一个明显的压力降，因而造型时应避免这个角度。(3) 前风挡玻璃的倾斜角度（与垂直面的夹角）越大，气动升力系数略有增加。二，车身尾部造型对气动阻力的影响主要因素有：后风窗的斜度与三维曲率（6）、尾部造型式样、车尾高度、尾部横向收缩。1. 后风窗斜度l 后风窗斜度（后风窗弦线与水平线的夹角）对气动阻力影响较大，对斜背式轿车，斜度等于30时，阻力系数最大；斜度小于30时，阻力系数较小。l 后挡风玻璃的倾斜角控制在25度之内。l 尾窗与车顶的夹角介于28至32度时，车尾将介于稳定和不稳定的边缘。2.尾部造型式样l 典型的尾部造型有斜背式、阶背式、方（平）背式。由于具体后部造型与气流状态的复杂性，一般很难确切的断言或部造型式样的优劣。但从理论上说，小斜背（角度小于300）具有较小的气动阻力系数。3.车尾高度l 流线型车尾的轿车存在最佳车尾高度，此状态下，气动阻力系数最小。此高度需要根据具体车型以及结构要求而定。4.后车体的横向收缩l 一定程度的后车体的横向收缩对降低气动阻力系数有益，但过多的收缩会引起气动阻力系数的增加。收缩程度受具体车型而定。5.车尾形状车尾最大离地间隙越大，车尾底部的流线越不明显，则气动升力越小，甚至可以产生负升力。三，车身底部对对气动阻力的影响主要因素有：车身底部离地高度、纵倾角、曲率、扰流器1. 车身底部离地高度l 一般随车身底部离地高度的增加气动阻力系数上升，但高度过小，将增加气动升力，影响操作稳定性及制动性。另外离地高度的确定还要考虑汽车的通过性与汽车中心高度。2. 车身底部纵倾角l 车身底部纵倾角对气动阻力影响较大，纵倾角越大，气动阻力系数越大，故底板应尽量具有负的纵倾角。l 将汽车底板做成前底后高的形状对减小气动升力有用。3. 车身底板的曲率l 纵向曲率：适度的纵向曲率可以减小压差阻力。l 横向曲率：适度的横向曲率可以减小气动升力。最佳曲率视具体车型而定。4. 扰流器对气动阻力的影响l 前扰流器（车底前部）：适当的前扰流器高度和位置对减小气动阻力非常重要。l 后扰流器（车尾上部）:后扰流器的形状尺寸和安装位置对减小气动阻力和气动升力也是非常重要。但后扰流器对于气流到达扰流器之前就已分离的后背无效。四，车轮对气动力的影响（被轮腔覆盖车轮的影响）1.车轮-轮腔的特性参数（被轮腔所覆盖的车轮高度h与车轮直径D的比值）h/D对气动力的影响：l h/D0.75时，h/D越大，则气动阻力系数和气动升力系数越小。