第六章 汽车的空气动力性能
汽车底盘设计中的空气动力学与空气动力性能
汽车底盘设计中的空气动力学与空气动力性能在汽车底盘设计中，空气动力学与空气动力性能是至关重要的因素。
通过对空气流动的研究和分析，可以优化车辆的性能和燃油效率。
因此，厂商们在设计新车型时往往将空气动力学考虑在内。
在汽车底盘设计中，空气动力学扮演着至关重要的角色。
空气动力学是研究空气在运动物体表面上的流动规律的科学。
在汽车行驶时，车辆底盘受到空气的阻力和阻力。
为了减小阻力，提高车辆的性能和燃油效率，设计师需要合理设计底盘结构，优化空气动力性能。
首先，在汽车底盘设计中，需要考虑底盘的平整度和倾斜度。
平整的底盘可以减小底盘和地面之间的空气阻力，提高车辆的行驶稳定性和舒适性。
而倾斜的底盘可以促进空气在车辆下方的流动，降低空气阻力，减小底盘下吸引的气流湍流，从而降低车辆的风阻系数，提高车辆的空气动力性能。
其次，在汽车底盘设计中，需要考虑底盘的造型和空气动力学外形。
通过设计底盘下后悬挂设计，减小下冲力和后升力，提高车辆的稳定性和操控性。
同时，通过在底盘前部设计增压槽和透风孔，可以有效减小车辆前部下压力，提高车辆的抓地力和离地间隙。
此外，在底盘后部设计扰流板和扰流翼，可以提高车辆的空气动力性能，减小气流在车辆尾部的湍流和漩涡，减小车辆的尾阻力，提高车辆的空气动力性能。
最后，在汽车底盘设计中，还需要考虑底盘的整体结构和强度。
通过在底盘结构中设计加强筋和加固板，可以提高车辆的结构强度和刚度，减小车辆在高速行驶时的振动和变形。
同时，在底盘下部设计防砸防碰板，可以有效保护底盘和底盘组件，避免受到外界撞击，提高车辆的安全性和可靠性。
综上所述，在汽车底盘设计中，空气动力学与空气动力性能是至关重要的因素。
通过合理设计底盘结构，优化车辆的空气动力学特性，可以提高车辆的性能和燃油效率，提升车辆的竞争力。
因此，对于汽车制造商和设计师来说，应该重视空气动力学在底盘设计中的作用，不断进行研究和创新，打造出更加优秀的汽车产品。
车辆空气动力学
车辆空气动力学车辆空气动力学是指车辆行驶时空气对车辆的影响和作用的学科。
空气动力学在汽车设计中起着至关重要的作用，它涉及到车辆的气动外形设计、空气阻力、升力、气流优化等方面，直接影响到车辆的性能、稳定性和燃油经济性。
车辆在行驶过程中，空气对车辆的影响主要表现为空气阻力和升力。
空气阻力是车辆行驶时空气对车辆前进方向施加的阻力，直接影响到车辆的速度和燃油消耗。
为了降低空气阻力，汽车设计师需要通过合理设计车身外形、减小车身侧面积、降低车身下压力等方式来优化车辆的空气动力学性能。
除了空气阻力，车辆在高速行驶时还会受到空气的升力影响。
升力会使车辆在高速行驶时产生不稳定的飘移现象，降低车辆的操控性和行驶稳定性。
为了减小升力，汽车设计师需要通过设计合理的车身下压力装置、增加车身稳定性等措施来改善车辆的空气动力学性能。
在汽车设计中，空气动力学设计是一个复杂而重要的领域。
设计师需要考虑车辆的外形、车身结构、进气口、排气口等因素，以确保车辆在高速行驶时具有良好的空气动力学性能。
通过使用计算流体力学（CFD）等工具，设计师可以模拟车辆在不同速度下的空气流动情况，优化车辆的空气动力学性能。
除了影响车辆性能和燃油经济性外，空气动力学还可以影响到车辆的外观设计。
许多现代汽车设计都采用了流线型的外形设计，以降低空气阻力和减小升力，提高车辆的性能和稳定性。
流线型的外形设计不仅具有美观的外观，也是对空气动力学原理的有效运用。
总的来说，车辆空气动力学是汽车设计中不可忽视的重要领域。
通过优化车辆的空气动力学性能，可以提高车辆的性能、稳定性和燃油经济性，为驾驶员提供更加安全和舒适的驾驶体验。
未来随着科技的不断发展，空气动力学在汽车设计中的作用将变得更加重要，为汽车工业的发展带来新的机遇和挑战。
第六章汽车的空气动力性能
车身结构与设计
第6章 汽车的空气动力性能
空气的质量和粘性：
牛顿定律
F=ma
空气的质量密度r≈1.22 千克/米3，即1 立方米空气质量约1.22 千克，约为 水的1/800。 空气粘性，它的粘性系数m 为1.8*10-5 牛秒/米2，约为水的1/55。
流场和流线：通常将充满运动流体（液或气体）的一定空间称为流场，并且用 有向线条来形象地表示流场中流体的流动趋向，这些线条称为流线。 过流线任一点的切线方向，即代表流场中该点的流动方向。 流场中线条越密的区域，表示流速越大。各点流速不随时间变化的流场称稳定 流场。为了简化实际问题，若假设流体无粘性，又不可压缩就称为理想流体。
M>１为超音速，
M=1 后，会出现激波，气动特性发生很大变化 M 在1.2-0.8左右为跨音速； M<0.8 为亚音速范围，高速飞机的飞行跨越这三个范围。 M<0.3 是低速范围，汽车、滑翔伞，以及多种球类运动都属 于这个范围。
车身结构与设计
第6章 汽车的空气动力性能
一、汽车空气动力学的作用及其重要性 汽车空气动力学是研究汽车与空气运动之间相互作用 规律以及气动力对汽车各种性能影响的一门学科。 汽车空气动力特性是汽车的重要特性之一，它直接影 响汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、舒适性 和安全性。 设计空气动力特性良好的汽车，是提高汽车动力性、 经济性的重要途径，而高速汽车的空气动力稳定性是 汽车高速、安全行驶的前提条件。 改善驾驶室的内流特性（发动机冷却系空气动力特性 、驾驶室内通风及空调特性），在减阻的同时，提高 发动机、制动器部件的效能，降低空气动力噪声，则 是保障舒适性的前提。
车身结构与设计
第6章 汽车的空气动力性能
三、汽车空气动力学的形成与发展 （1）汽车空气动力学的历史沿革 汽车空气动力学是伴随着人们对汽车的完美艺术造型和卓越的 性能之追求而逐渐形成和发展起来的。 在汽车发明后的最初十几年，车速很低，空气动力学没有真正 提到议事日程。 空气动力学起源于研究道路车辆的气动阻力问题，但在航空航 天领域发展迅速。 最早按照空气动力学观点设计的汽车是1899年比利时人卡米勒 .詹那兹设计的炮弹型汽车。
车辆空气动力学 力和力矩
车辆空气动力学力和力矩
摘要：
1.车辆空气动力学简介
2.力和力矩在车辆空气动力学中的作用
3.升力和阻力
4.侧向力和力矩
5.总结
正文：
车辆空气动力学是研究汽车在行驶过程中，空气对其产生影响的一门学科。
空气对汽车产生的力和力矩，对汽车的性能、操控稳定性以及燃油经济性等方面都有重要影响。
本文将简要介绍力和力矩在车辆空气动力学中的作用。
首先，升力和阻力是车辆在行驶过程中最常遇到的空气动力学力。
升力主要影响汽车的上部设计，如车身高度、车顶形状等。
合理的升力分布可以提高汽车的行驶稳定性和高速行驶性能。
阻力则主要影响汽车的能耗和速度。
降低阻力是提高汽车燃油经济性的关键因素。
其次，侧向力和力矩对汽车在弯道行驶时的稳定性有重要影响。
侧向力是由于空气对汽车侧面的压力差产生的，使得汽车产生向外的推力。
侧向力矩则是由于汽车在行驶过程中产生的侧向力引起的旋转力矩。
侧向力和力矩的合理分布，可以提高汽车在弯道行驶时的操控性能。
总之，车辆空气动力学中的力和力矩对汽车的性能、操控稳定性以及燃油经济性等方面具有重要影响。
汽车空气动力学特性与气动噪声分析
汽车空气动力学特性与气动噪声分析现代社会中，汽车已经成为了大多数家庭必备的交通工具。
汽车的空气动力学特性以及气动噪声对于车辆性能以及驾乘的舒适度有着重要影响。
本文将从多个方面来分析汽车的空气动力学特性以及气动噪声，并探讨如何改善这些问题。
首先，汽车的空气动力学特性主要包括阻力、升力、稳定性和流线型设计等因素。
阻力是汽车在行驶过程中所受到的空气阻力，它直接影响着汽车的燃油经济性和速度。
为了降低阻力，现代汽车设计中采用了许多手段，比如流线型车身、空气导流板等。
升力是指汽车在高速行驶时，由于车底面积较大而产生的上升力，它会影响车辆的稳定性和操控性能。
稳定性是指汽车行驶过程中的抗侧偏能力，主要由车身重心位置、轮距、车身宽度等因素决定。
流线型设计是为了减少空气对车身的阻力，使得汽车能够更加高效地行驶。
通过对这些因素的优化，可以提升汽车的性能和燃油经济性。
而气动噪声则是汽车行驶过程中产生的噪音，它主要来自于车身和车轮的空气流动。
在高速行驶中，车身与周围空气产生湍流现象，这会带来较大的噪音。
同时，车轮旋转也会产生噪音。
在设计车辆时，可以采取一些措施来减少气动噪声的产生。
首先是降低空气流动的湍流，可以通过改变车身造型，增加车身间隙等方式来实现。
其次是减少轮胎与地面的摩擦，可以采用低噪声轮胎或者改善路面状况来达到目的。
此外，合理的车轮悬挂系统也可以减少车轮噪音的传递。
除了上述空气动力学特性和气动噪声的分析，还有其他一些因素也会对汽车性能产生影响。
例如，风挡玻璃的倾角以及车窗的开启情况都会对车内的空气流动产生影响。
汽车内部的空气层流与流场分布也是需要考虑的因素之一。
这些因素的合理设计可以改善驾乘的舒适度，并提高车辆的稳定性。
综上所述，汽车的空气动力学特性以及气动噪声分析是汽车设计中非常重要的一环。
通过合理的设计和优化，可以提高汽车的性能、燃油经济性以及驾乘的舒适度。
未来随着科技的进步，对于汽车空气动力学特性和气动噪声的研究将更加深入，我们有理由期待汽车的未来将变得更加安静、高效和舒适。
汽车的空气动力学
150
200
速度 (Km/h)
（气动阻力系数）
CD= 0.30
0.25 时
日本JC08工况
3%
北美工况
5%
100km/h定速
8%
以某小型混动轿车为例
特别在高速走行时，低油耗开发是必不可少的技术。
汽车上的气动力
气动力(F) = ½ ρ V2 CD A
气动阻力系数(CD) =
F ½ ρ V2 A
ρ：空气密度 V：速度 A：正投影面积
涡街噪声的特点
风振
由前方来流撞击在天窗开口后部，产生涡 乘员舱内产生强烈震动，发出压迫耳朵的声音。
导风板
天窗开
涡 导风板 ル天ー窗フ前先端端部部分分
车顶钣金 车顶玻璃
特征
・涡较大时⇒ 频率低 ・涡的能量大 ・变化不大
笛吹音 由于压力变动产生、在狭小的空间发生共鸣
现象
发生部位
段差处的笛吹音
去除段差 增大段差
侧倾力矩（ＣＲ）
升力(Lift) 横摆力矩(ＣＹ)
横力(ＣＳ) 纵倾力矩 (ＣＰ)
空力性能对整车性能有非常大的影响。
气动阻力的贡献度
100km/h时占全部行驶阻力7成 200km/h时占全部行驶阻力9成
气动阻力降低，燃料经济性提升效果
行驶阻力
空气阻力
空气阻力
行
驶
90%
阻
力
空气阻力
70%
0
50
100
例如：
100km行驶时 ⇒ 140km时！？
50kg
〇98〇kgkg
速度增加1.4倍 ⇒ 那么、汽车行驶阻力增加约2倍
气动阻力较小的车辆
正面投影面积小
车辆空气动力学与气动外形优化
车辆空气动力学与气动外形优化车辆空气动力学与气动外形优化是现代汽车工程领域的重要研究课题。
随着汽车工业的快速发展和人们对燃油经济性和环境友好性的要求不断提高，优化车辆的空气动力性能变得至关重要。
本文将介绍车辆空气动力学的基本原理和气动外形优化的方法，以期提供对这一领域感兴趣的读者们一些参考和启示。
一、车辆空气动力学的基本原理在介绍车辆空气动力学之前，有必要先了解一些相关的基本概念。
空气动力学是研究物体在气体中运动时所受到的力和力矩以及与之相关的现象的科学。
对于汽车而言，空气动力学主要研究车辆在行驶过程中所受到的空气阻力和升力等力的作用。
1.1 空气阻力空气阻力是指当汽车行驶时，空气对车辆前进方向施加的阻力。
这种阻力会导致车辆需要消耗更多的能量来维持行驶速度。
减小空气阻力可以提高燃油经济性和减少对环境的污染。
1.2 升力与空气阻力相对的是升力，它是指空气对车辆上部产生的向上的力。
在一些高速行驶的汽车上，升力可能会导致车辆失去抓地力，从而降低安全性能。
因此，在设计汽车外形时需要考虑减小升力的影响。
二、气动外形优化的方法为了减小空气阻力和升力，汽车制造商和研究人员已经提出了许多气动外形优化的方法。
下面将介绍其中的几种常见方法。
2.1 仿生设计仿生设计是一种模仿自然界生物形态和结构的设计方法。
通过仿生设计，可以借鉴自然界中一些具有出色空气动力性能的生物的外形特征，来改善汽车的空气动力学性能。
例如，大翼龙的翅膀形状以及鲨鱼的流线型身体，都可以用来优化汽车的外形。
2.2 CFD数值模拟CFD即计算流体力学，是一种利用数值方法计算流体力学问题的方法。
通过CFD数值模拟，可以对车辆在不同速度和角度下的流场情况进行研究和分析。
这可以帮助工程师们改进汽车的外形设计，减小空气阻力和降低升力。
2.3 气动力学实验气动力学实验是通过在实验室或风洞中对车辆进行测试来研究其空气动力学性能的方法。
通过实验测试，可以直观地观察到车辆在不同条件下的流动情况，并获取相关的数据。
汽车空气动力学性能分析
汽车空气动力学性能分析随着汽车的普及，汽车安全和性能也成为消费者关注的重要问题。
汽车空气动力学性能是指在行驶过程中汽车受到空气阻力的大小和变化规律，它是汽车性能中最基本的一个方面。
了解汽车的空气动力学性能可以帮助我们更好地了解汽车的性能和安全。
一、汽车空气动力学性能的原理汽车在行驶过程中，空气会对汽车产生阻力，这种阻力称为空气阻力。
汽车空气动力学性能的分析就是研究空气阻力的大小和变化规律。
空气阻力的大小与气流的速度、密度、粘性、形状以及流向等因素有关。
汽车在行驶过程中，前方的气流会受到汽车遮挡，产生空气压力，而这种压力会对汽车产生阻力，直接影响汽车的速度、加速度和燃油消耗等方面的性能。
二、汽车空气动力学性能分析的方法有多种方法可以对汽车的空气动力学性能进行分析，其中比较常见的有风洞试验和数值模拟两种方法。
1. 风洞试验风洞试验是通过在实验室中重建汽车行驶时的气流环境，通过测量气流的流速、密度等参数来分析汽车在行驶过程中受到的空气阻力。
风洞试验的优点是可以更精确地模拟汽车行驶时的空气环境，否则就需要在实际路面上进行测试，成本高且不便于控制变量。
2. 数值模拟数值模拟是通过计算机模拟整个汽车行驶过程中的空气动力学过程，从而分析汽车受到的空气阻力。
数值模拟的优点是可以更方便地对不同的因素进行分析，优化设计；缺点是需要消耗大量的计算资源和时间。
三、汽车空气动力学性能的优化汽车制造商可以根据汽车的空气动力学性能分析结果，对汽车的外形进行优化。
经过优化设计，汽车可以减少空气阻力，提高速度和燃油效率。
汽车空气动力学性能对车辆运动性和油耗有重要影响。
为了提高汽车的油耗性能，汽车外观设计不断优化。
1. 减小风阻力减小车身面积、改善车身型线是减小风阻力的常用方法。
如改善W222 S级的车身线条，设计更近似于水滴的外形，通过调整底部的空气入口与排气孔位置和大小，以及调整后行灯的设计，降低了大约14%的风阻。
2. 优化空气流通优化加油口、调整前大灯等与空气流通国界完成的部件也是减小风阻力的有效方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
产生原因 汽车前后压 差 空气与车身 摩擦 空气升力的 纵向分力 扰动 内循环阻力
影响因素 车身表面形状 及其交接处的 转折方式 车身表面的面 积和光顺程度 气动升力 表面突起和各 种附件 冷却气流和车 内通风
一般轿车 CD=0.45
理想型跑车 CD=0.20
58%
70%
摩擦阻力 诱导阻力 干扰阻力 内部阻力
8
汽车表面附面层
9
对于运动的物体，分离现象产生越晚，空 气阻力越小，所以在设计上力求将分离点向后 推移。在一定形体上作局部调整即可推迟涡流 的生成。从而减少形状阻力。 摩擦阻力
汽车空气阻力中的摩擦阻力是由于空气的 粘性在车身表面上产生的切向力造成的。空气 与其它流体一样都具有粘性，当气流流过平板 时，由于粘性作用，空气微团与平板表面之间 发生摩擦，这种摩擦阻碍了气体的流动，形成 一种阻力称为摩擦阻力。
2
内容概要
汽车的空气动力性能
汽车行驶时所受到的气动力和力矩 汽车的流谱及其影响因素 改善汽车空气动力性能的措施 汽车空气动力学实验
3
第一节
汽车行驶时所受到的气动力和力矩
4
汽车空气动力坐标系
5
六分力名称及系数公式
名
Drag
称
气动阻力 侧向力
Side force
代 号 FX(CX) FY(CY)
（5）斜背加”鸭尾”
23
2．克服侧向力和横摆力矩的措施 横摆力矩关系到行驶时的直线性和侧风稳定 性，它具体表现在侧向力对重心的关系上（如 图）。 ⑴ 侧向力作用于重心之前，这时汽车头部将 随侧向风向外侧转动，它趋向于使侧向力增大， 导致稳定性恶化。 ⑵ 侧向力作用于重心之后时，汽车头部将向 内侧转动，有利于减弱侧向力，提高稳定性。 ⑶ 侧向力作用在重心点上时，汽车将有侧移， 但能基本保持行驶方向。
17
实验表明，对于流线型较差，外形方正 的汽车，风压中心大约在汽车的中部；流线型 愈好的汽车，风压中心愈靠近前部，这是因为 气流在汽车后部能够平顺地流动，不受阻碍因 而对汽车后部压力较小的缘故。可见，流线型 较好的汽车（空气阻力较小），其升力和纵倾 力矩反而较大，这是一对共生的矛盾。
升力较低的车型
33
在汽车顶棚EF段，由于流速较高，重新出现 了较低的压力。压力的分布取决于顶栅的总体形 状和曲率。不论怎样，在车顶后部流速总会减慢 下来，使压力趋于升高，形成了产生气流分离和 出现尾涡流的条件。如前所述，在这种条件下， 任何表面不平滑的干扰因素都可能导致分离，后 风窗拐点便是分离点。图示的“三箱式”船型轿 车，在许多情形下气流还可能会在后行李箱上再 附着，产生另一个分离气泡，此后形成一个尺寸 较小的尾涡流区。现代船型汽车趋于采用平滑小 倾角的后风窗并适度抬高行李箱，就是为了达到 这种效果以降低形状阻力。对于快背式(斜背式)的 两箱轿车，若其背部不是过分倾斜，往往能使气 流保持附着直至截尾处，从而形成了尺寸更小的 尾涡流。
24
风压中心在质 心前边不好！
侧向力对稳定性的影响
25
3.克服横摆力矩的汽车造型措施： ⑴ 总体设计时，尽量合理安排各总成， 做到风压中心处于重心之后，以提高稳定性。 ⑵ 尽量压低车身高度，处理好横截面的 流线型性，以降低横摆力矩。 ⑶ 车身 后 端 加 尾翘 或 采用 方 背式 布置 （如图），使风压中心后移，以减小横摆力 矩的不安定成分。但加尾翘后，汽车承受的 侧向风将增大，此点不容忽视。
正比：空气阻力系数CD，迎风面积S，空气密度ρ及车速v2 分为5个部分： 形状阻力
摩擦阻力
诱导阻力 干扰阻力 内部阻力
7
形状阻力 当汽车行使时，气流流经汽车表面过程，在 汽车表面局部气流速度急剧变化部位会产生涡流， 涡流产生意味着能量的消耗，使运动阻力增大， 汽车在前窗下凹角处，在后窗和行李箱凹角处， 以及后部尾流都出现了气流分离区，产生涡流， 即形成负压，而汽车正面是正压，所以涡流引起 的阻力也称压差阻力，又因为这部阻力与车身形 状有关，也称形状阻力，它占整个阻力的58%。 图3-2详细地显示了汽车周围流谱的情况，可见 汽车仅前部很小区域存在层流，其余大部分区域 中的气流状态是紊流。
MX
俯仰力矩
Pitching moment
MY(CMY)
MZ(CMZ)
MP(CPM)
MY(CYM)
M(CM)
N(CCN)
CMY
横摆力矩
Yawin 1 Vr2 AL 2 MZ 1 Vr2 AL 2 6
汽车的空气阻力
Fx 1 2 SCD 2
26
一般前置发动机的汽车，其风压中心与车身的 重心较接近，而后置发动机的汽车则往往因其车身 重心后移，因侧向风的作用而产生不安定性。 箱型车比一般小轿车的侧风稳定性要好一些， 因箱型车的车身截面后部较大，风压中心在重心之 后，当遭受侧风时，侧向偏移及横摆角速度不致太 大。
使风压中心后移的附加措施 a）加尾翘 b）方背式
美日规定 D(CD) S(CS)
德国规定 D(CD) Y(CY)
系数公式
CX FX 1 Vr2 A 2 FY 1 Vr2 A 2 FZ 1 Vr2 A 2
CY
升力
Lift
FZ(CZ)
MX(CMX)
L(CL)
MR(CRM)
L(CL)
R(CR)
CZ
侧倾力矩
Rolling moment
CMX
19
降低升力的措施：
（1）采用负迎角 迎角:汽车前、后 形心的连线与水 平线的夹角。
前高后低为正, 迎角越大,升力越大 造型应前低后高， 产生负升力更好！
20
（2）在汽车前端底部、后端加扰流板
21
（3）车尾地板向上翘起一个角度
22
（4）汽车底部板向两侧略微上翘 使底部气流有一部分流向两个侧面。当气流向两侧疏导 时加快了底部的气流速度而使升力下降。
12
诱导阻力 诱导阻力是由于气流经车身上下部时，由于空 气质点流经上下表面的路程不同，流速不同从而产 生压差，即升力，升力在水平方向上的分力称为诱 导阻力。如图所示。诱导阻力系数CXi升力系数CZ间 有如下近似关系：
C Xi
C Xi
2 CZ
FXi
1 V2 A 2
b2
A
汽车的诱导阻力
28
使风压中心和汽车重心重合; 形心在质心之后,靠近后轮; 质心在L(轴距)/2之前； 尽量使风压中心和汽车重心 位于同一水平面.
29
30
第二节
汽车的流谱及其影响因素
31
汽车周围的基本流场
典型轿车对称面周围的基本外流场
32
包围汽车的空气流在A点有一个驻点，在那里 气流分支，从上、下面形成对车身的绕流。因此 在A点周围的——个区域内，压力都高于未受扰动 气流的压力。 不难理解在B点附近，气流需加速拐过车头的 “鼻部”，会出现一个低气压(有时可以观察到， 在低温潮湿大气中运行的汽车，由于B点附近足够 大的压降而产生的水蒸汽冻结成一层薄冰的现 象）。 过B点之后，通常气流无法紧贴发动机罩的廓 线流动，而在驾驶室和B点之间的某c点出现脱体 流动。此后气流在通常位于前风窗上部的D点又重 新附着，在C、D点之间形成一个相对较稳定且具 有明显涡旋的区域，称为“分离气泡”。这个区 域内的压力相对是较高的。所以那种在前风窗底 部开设车内通风格栅的做法一般是合理的。
第六章 汽车的空气动力性能
空气动力学（Aerodynamics）是研究物体在与 周围空气作相对运动时两者之间相互作用力的关系 及运动规律的科学，它属于流体力学的一个重要分 支。长期以来，空气动力学成果的应用多侧重于航 空及气象领域，特别是在航空领域内这门科学取得 了巨大的进展，给汽车或路面车辆的空气动力学 （Automotive Aerodynamics-Road Vehicle Aerodynamics）研究提供了借鉴。 然而进一步的深入研究表明，汽车或车辆的空 气动力学问题从理论到实际两方面都与航空等问题 有本质的区别，汽车空气动力学已逐步发展成为了 空气动力学的一个独立分支，在方程式赛车领域更 是得到了极大的应用。
27
侧倾力矩 侧倾力矩直接影响到汽车的侧倾角，并对左 右侧车轮重量分配影响也较大。 侧倾力矩主要由车身侧面形状决定，一般地， 侧面流线型好的汽车，侧倾力矩就相对小。 克服侧倾力矩的汽车造型措施： ⑴ 在总体设计时，尽量使风压中心在高度 方向上接近于侧倾轴线。 ⑵ 尽量降低重心。 ⑶ 采用长度较小、宽度较大、车身低矮的 布置形式。
10
由于空气的粘性作用，使与平板表面接 触的那层空气粘附在平板表面上，于是这层 气流的速度v降为零。紧靠这层气流上面部分 的气流，由于空气微团之间的摩擦作用，部 分地降低了它的运动速度，在它更上面的那 部分，气流由于受到的影响更小，因而其运 动速度减小量也更小。这样最下面的那层气 流速度v为零，随着距平板距离的增加，气流 的速度逐渐增大，一直增至与来流速度v∞相 等，形成了薄薄的附面层，如图所示。由于
18
克服升力和纵倾力矩的汽车造型措施： ⑴ 总体设计时，尽量做到风压中心与重心 接近，并位于重心之后。 ⑵ 采用类似楔型造型。尽量压低车身前端， 使尾部肥厚向上翘以产生负的纵倾角，借车身前 部的倾斜而将迎面气流压向路面，以抵抗因车底 空气的挤压力而产生的升力。采用后置或中置发 动机的总布置方案可使汽车前部十分低矮，这是 目前跑车和赛车流行的布置形式。 ⑶ 在车顶后端或车尾做成翘起来的形状， 可以很好地起到降低升力的作用。
39
分离点和再附着点的位置
40
41
汽车后部的气流分离和尾涡流
轿车造型中的短尾造型方法
42
是否后窗倾 角越小，风 阻越小呢？
实际轿车造型中的三维尾流
43
如果在汽车后部形成的 是三维的流型，就会出现 具有很大旋度的尾涡区。 对后尾呈锥形渐缩的长方 体所做的实验，若后斜面 倾角较大，即a较小，则后 部的气流在很大程度上呈 二维类型并在最后出现完 全的气体分离。相反，若 这个角增大，当趋向某个 临界值(约62度)时，后部流 动将转变成完全三维类型， 尾涡虽变小了，但流谱复 杂，负压较大，阻力反而 较大。