汽车原理及构造-6-汽车原理_汽车动力性_空气阻力

1、1（1）压力阻力（占（占91）汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。为空气阻力。 作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。上的分力。空气阻力FW23 取决于车身主体形状。取决于车身主体形状。1）形状阻力4后视镜后视镜 车身表面的凸起物引起的阻力。车身表面的凸起物引起的阻力。 2）干扰阻力5后视镜后视镜 后视镜设计后视镜设计也要注重流线形也要注重流线形6后视镜后视镜 7后视镜后视镜 8门把手门把手 9悬架导向杆和传动轴悬架导向杆和传动轴 10 满足冷却、通风等需要，

2、使空气流经车体内部时构成的阻力。满足冷却、通风等需要，使空气流经车体内部时构成的阻力。4）诱导阻力 空气升力在水平方向的投影。空气升力在水平方向的投影。3）内循环阻力 由于流经车顶的气流速由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，的垂直方向的压力形成压差，这就是这就是空气升力。11思思考考夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油？夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油？打开天窗换气和打开侧窗换气有何不同？打开天窗换气和打开侧窗换气有何不同

3、？ 打开天窗换气时，天窗上打开天窗换气时，天窗上方的压力低于车内的压力。方的压力低于车内的压力。（2）摩擦阻力（9） 由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。在行驶方向的分力。122rDw21uACF241.2258N sm15.212aDwAuCF CD空气阻力系数；空气阻力系数；A迎风面积；迎风面积；ur相对速度；相对速度；空气密度。空气密度。（3）空气阻力FW的计算13发动机盖应向前下倾发动机盖应向前下倾（4）减小CD值要遵循的要点1）车身前部14 面与面交接处的棱角应为圆柱状。面与面交接处的棱角应为圆柱状。15过渡不理想

4、过渡不理想 面与面交接处的棱角应为圆柱状。面与面交接处的棱角应为圆柱状。16 风窗玻璃应尽可能风窗玻璃应尽可能“躺平躺平”，且与车顶圆滑过渡。，且与车顶圆滑过渡。17越野车很难做到越野车很难做到 风窗玻璃应尽可能风窗玻璃应尽可能“躺平躺平”，且与车顶圆滑过渡。，且与车顶圆滑过渡。18 尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。19上掀式前照灯上掀式前照灯（视频）（视频）20 在保险杠下面，应安装合适的扰流板。在保险杠下面，应安装合适的扰流板。21 车轮盖应与轮胎相平。车轮盖应与轮胎相平。22思考：思考：F1方程式赛车为什么不用车轮盖？方程式赛车为什么不用车轮盖？

5、23 整个车身应向前倾整个车身应向前倾12。2）整车24 水平投影应为腰鼓形。水平投影应为腰鼓形。25 后端稍稍收缩，前端呈半圆形。后端稍稍收缩，前端呈半圆形。26 最好采用舱背式或直背式。最好采用舱背式或直背式。3）汽车后部27 应安装后扰流板。应安装后扰流板。28 当车速超过当车速超过120km/h，尾翼会自动升高，尾翼会自动升高160mm，为车身增为车身增加加30的下压力；在车速低于的下压力；在车速低于80km/h，尾翼又会自动降低。，尾翼又会自动降低。 应安装尾翼。应安装尾翼。29尾翼与扰流板的区别尾翼与扰流板的区别30 应安装后扰流板。应安装后扰流板。31 应安装后扰流板。应安装后扰

6、流板。32 应安装后扰流板。应安装后扰流板。33 若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。34 后面应采用鸭尾式结构。后面应采用鸭尾式结构。35 后面应采用鸭尾式结构。后面应采用鸭尾式结构。36 所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑的盖板盖住底部。的盖板盖住底部。4）车身底部37底部比较凌乱底部比较凌乱38底部比较凌乱底部比较凌乱39 仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。5）发动机冷却通风系统40冷却前制动器冷却前制

7、动器冷却前制动器冷却前制动器冷却发动机和制动器冷却发动机和制动器冷却后制动器和润滑系统冷却后制动器和润滑系统41冷却发动机和前制动器冷却发动机和前制动器冷却后制动器冷却后制动器为发动机提供充足的空气为发动机提供充足的空气42什么是超级跑车？什么是超级跑车？ 限量生产、价格高昂、动力强劲（限量生产、价格高昂、动力强劲（3.5L以上、以上、8缸以缸以上）、起步快（上）、起步快（0100km/h时间在时间在5s以内）、技术超群、以内）、技术超群、车身自重轻（采用碳纤维或轻质合金材料）、外观超前等。车身自重轻（采用碳纤维或轻质合金材料）、外观超前等。 形象的描述：形象的描述：外观鲜亮，让人爱得要死；加

8、速时令人外观鲜亮，让人爱得要死；加速时令人皮肤绷紧、汗毛直竖，让人吓得要死；数量奇少，价格奇皮肤绷紧、汗毛直竖，让人吓得要死；数量奇少，价格奇高，让人想得要死。高，让人想得要死。思考：对于轿车和超级跑车思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？大？为什么？43三种超级跑车三种超级跑车兰博基尼兰博基尼法拉利法拉利保时捷保时捷44答案答案 由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要，由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要，超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。兰博基尼跑车兰博基尼跑车 在冷却通风口关闭

9、且扰流板摆平时，在冷却通风口关闭且扰流板摆平时，CD值为值为0.33；展；展开时，开时，CD值为值为0.36。思考：对于轿车和超级跑车思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？大？为什么？45减小减小CD值要遵循的要点总结如下：值要遵循的要点总结如下：46未来轿车的外形未来轿车的外形47导流板导流板 6）货车和半挂车的空气阻力也很重要，不少货车驾驶室）货车和半挂车的空气阻力也很重要，不少货车驾驶室上已装用导流板等装置，以减小空气阻力、节省燃油。上已装用导流板等装置，以减小空气阻力、节省燃油。4849车型车型空气阻力系数空气阻力系数CD 帕萨特帕萨特0

10、.28 奥迪奥迪A40.28 现代现代0.29 奔驰奔驰C级级0.26 奔驰奔驰S级级0.27 保时捷保时捷0.31 陆虎览胜陆虎览胜0.38一些常见车型的空气阻力系数一些常见车型的空气阻力系数50cosddsincoscosddsincos2w0gfwgg21w0gfwgg1LrfGFtuLriiILrILhgGLhLaGFLrfGFtuLriiILrILhgGLhLbGFZZZZ汽车加速上坡受力图汽车加速上坡受力图51sincosg1sLhLbGFZsincosg2sLhLaGFZ 主要与质心位置主要与质心位置及坡度角有关。及坡度角有关。（1）静态轴荷的法向反作用力（2）动态分量tuLri

11、iIGgLrIGgLhgGFZdd0gfwg1dtuLriiIGgLrIGgLhgGFZdd0gfwg2d 思考：汽车加速前进思考：汽车加速前进时时，前后轮的垂直载荷前后轮的垂直载荷发生什么变化？发生什么变化？52加速时加速时后驱车容易满足后驱车容易满足附着条件附着条件跑车大多采用后轮驱动跑车大多采用后轮驱动思考：加速时思考：加速时，前驱车还是后驱车容易满足附着条件？前驱车还是后驱车容易满足附着条件？ 保时捷保时捷911双座跑车采用双座跑车采用后置式发动机后置式发动机后轮驱动。后轮驱动。53 绝大多数双座跑车采用中置发动机后轮驱动。绝大多数双座跑车采用中置发动机后轮驱动。思考：要想使发动机转矩

12、得到充分发挥思考：要想使发动机转矩得到充分发挥，又满足附又满足附着条件着条件，最理想的驱动方式是什么？最理想的驱动方式是什么？四轮驱动四轮驱动54高级轿车高级轿车自重大，自重大，Ff大；车速高，车体大，大；车速高，车体大，FW大；大；发动机排量大，发动机排量大，Ft大。大。思考：什么车型适合用四轮驱动？思考：什么车型适合用四轮驱动？超级跑车超级跑车车速高，车速高，FW大；发动机排量大大；发动机排量大， Ft大。大。越野车越野车道路条件差，附着系数小。道路条件差，附着系数小。重型货车重型货车自重大，自重大，Ff大，道路条件差，附着系数小。大，道路条件差，附着系数小。552rLf1w21uACFZ2rLr2w21uACFZCLf前