空气动力学小车
汽车空气动力学
一、汽车空气动力学1、汽车空气动力学是研究汽车与空气相对运动的现象和作用规律的一门科学。
2、汽车空气动力学的重要性：对汽车动力性的影响、对汽车经济性的影响、对操纵稳定性的影响、汽车空气动力学3、汽车在行使时，受到气流的气动力作用，该作用力在汽车上的作用点，我们通常称作为风压中心，记作C.P ，由于汽车外型的对称性，风压中心在汽车的对称平面内，但它不一定与重心（CG ）重合。
4、 为了评价汽车的空气动力性能，引入气动力系数的概念。
如气动阻力系数C X 定义为：式中，F X 为X 向气动阻力；ρ为空气密度；V r 为汽车与空气相对速度；A 为汽车的正投影面积。
气动阻力系数是一个无量纲数，它代表了气动阻力与气流能量之比。
对于其它气动力系数也类似，对于气动力矩系，上式应除以一个特征长度单位，使其成为无因次量，例如侧倾力矩系数C Mx 式中，L 为汽车特征长度（如轴距L ）。
车动力性，经济性和轻量化带来很多好处。
5、气动阻力组成及其比例定义：空气作用于车身的向后的纵向分力称为气动阻力，这种阻力与车速平方成正比，为了克服气动阻力所消耗的功率和燃料是随车速的三次方急剧增加的，当车速超过100km/h 时，发动机功率有80%用来克服气动阻力，要消耗很多燃料，在高速行使时，如能减少10%的气动阻力，就可使燃料经济性提高百分之几十，当前汽车设计师十分重视气动阻力系数Cx ，因为它直接关系到汽A V F C r X X 221正投影面积动压ρ=⨯=气动阻力AL V 21M C 2r X MX ρ=（1）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%。
汽车空气动力学设计
风洞实验可以提供精确的测量数据，如车辆阻力、气动升力和气动稳定性等，为汽 车设计提供重要的参考依据。
车辆阻力测试
车辆阻力测试是评估汽车空气动 力学性能的重要指标之一，它反 映了汽车在行驶过程中受到的空
气阻力大小。
噪，提高驾驶舒适性和安全性。
03
节能环保
随着能源和环境问题的日益严重，低能耗、低排放的汽车已成为发展趋
势。良好的空气动力学设计有助于提高汽车的燃油经济性，减少排放，
符合节能环保的要求。
汽车空气动力学的发展历程
初期发展
早期的汽车设计主要依靠经验和试错法进行，没有系统的空气动力学研究。
快速发展期
随着流体力学和计算技术的发展，汽车空气动力学逐渐成为一个独立的学科领域。流线型 车身设计、尾翼等空气动力学部件开始出现。
总结词
提高运营效率
详细描述
城市客车的空气动力学设计主要目标是提高运营效率。通过流线型车身设计、减少车身 附件和优化底盘高度，可以降低风阻和提升行驶稳定性。此外，合理的进气口和排气口 设计也有助于提高客车的散热性能和减少噪音，从而提高城市客车的运营效率和乘客舒
适度。
THANKS
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现代发展
现代汽车空气动力学研究更加深入和精细化，涉及到数值模拟、风洞试验和实车测试等多 种手段。同时，随着电动汽车的兴起，空气动力学与热管理之间的联系也更加紧密。
02
汽车空气动力学原理
伯努利定律
• 伯努利定律：流体的速度越大，其静压越小；反之，流体的速 度越小，其静压越大。在汽车设计中，可以利用伯努利定律来 控制车头的进气和车尾的排气，以优化汽车的空气动力学性能。
汽车空气动力学原理解析
汽车空气动力学原理解析当我们驾驶汽车在道路上疾驰时，可能很少会去思考空气对车辆行驶的影响。
但实际上，汽车空气动力学在车辆的性能、燃油效率、稳定性和舒适性等方面都起着至关重要的作用。
首先，让我们来了解一下什么是汽车空气动力学。
简单来说，它研究的是汽车在行驶过程中与空气相互作用的规律，以及如何通过优化车辆的外形和结构，来减少空气阻力，提高车辆的性能和效率。
空气阻力是汽车行驶中需要克服的主要阻力之一。
当汽车行驶时，空气会在车身表面形成一层边界层。
这层边界层的摩擦力会产生阻力，而且汽车前方的空气被压缩，形成压力波，后方则形成低压区，前后的压力差也会产生阻力。
这些阻力的总和就是我们常说的空气阻力。
空气阻力的大小与车速的平方成正比，这意味着车速越高，空气阻力对车辆性能和燃油消耗的影响就越大。
那么，汽车设计师们是如何运用空气动力学原理来降低空气阻力的呢？车辆的外形设计是关键。
流线型的车身能够有效地减少空气阻力。
比如，车头部分通常设计成较为圆润的形状，这样可以减少空气的冲击和分离，使气流更顺畅地流过车身。
前挡风玻璃的倾斜角度也经过精心设计，既能提供良好的视野，又能减少气流的阻力。
车身侧面的线条要尽量平滑，避免出现突兀的凸起或凹陷。
车尾部分的设计同样重要，一个良好的车尾设计可以减少车尾的乱流，降低阻力。
除了外形，车辆的一些细节设计也对空气动力学有着重要影响。
例如，后视镜的形状和位置，如果设计不合理，会在行驶中产生较大的阻力。
现在很多车型都采用了更符合空气动力学的后视镜形状，或者使用摄像头代替传统后视镜，以降低阻力。
车辆底部的平整度也很重要，不平整的底部会使气流紊乱，增加阻力。
因此，一些高性能汽车会在底部安装护板，使气流能够更顺畅地通过。
汽车的进气和散热系统也与空气动力学密切相关。
进气口的位置和形状要既能保证足够的进气量，又能减少阻力。
散热格栅的设计也要考虑到气流的流动，以提高散热效率的同时降低阻力。
此外，汽车的风阻系数是衡量其空气动力学性能的一个重要指标。
小学生空气动力小车实验报告
小学生空气动力小车实验报告小学生空气动力小车实验报告摘要：本实验通过制作一个小型空气动力小车，研究了空气力学对其运动的影响。
实验结果表明，空气对小车的运动速度、运动方向等都有着十分重要的影响，而小车的结构设计也会影响它的运动表现。
本实验不仅加深了我们对空气动力学的理解，而且还为我们在未来研究机械设备的运动表现方面提供了参考。
关键词：空气动力学；小车；实验引言：空气动力学是研究物体在空气中运动时所受到的空气力学相互作用的学科。
在现代工程领域中，了解空气动力学原理的重要性是不言而喻的。
本实验现场将展示一个小型空气动力小车，这个小车由小学生们亲手制作完成。
我们将研究空气对小车运动的影响，并了解小车结构设计与其运动表现之间的关系。
实验目的：1. 了解空气动力学的基本原理。
2. 掌握小车的制作过程。
3. 研究空气对小车的运动方向和速度等的影响。
实验材料和设备：1.木板一块2.气球两个3.塑料管一根4.运动轮两个5.螺丝和螺母6.扭力摆杆7.测量仪器（卷尺、计时器）实验步骤：1. 使用木板制作小车的底座和车体。
2. 在小车的底部放置两个运动轮，并将它们与车身牢固地连接起来。
3. 通过螺丝和螺母将两个气球紧固在车体的两侧，作为小车的动力装置。
4. 将一根塑料管放在小车头部，并用扭力摆杆将其与小车底座连接起来。
5. 使用卷尺和计时器记录小车行驶的距离和时间，分析小车的运动表现。
实验结果：在实验中，我们发现小车的结构设计和气球的填充量等因素会影响小车的运动表现。
当气球填充的空气量一定时，小车的速度和运动方向受到空气动力学的影响，比如在大风的情况下，小车的速度会减缓或变化方向。
此外，当小车结构设计合理时，小车的运动表现也会更加平稳，例如使用扭力摆杆可以使小车的行驶更加稳定。
结论：通过本次实验，我们得出了空气动力学对小车运动表现的重要影响，以及小车结构设计对其运动表现的重要性。
在实际应用中，我们需要考虑空气动力学和结构设计的因素，从而达到最佳的运动表现。
小学生空气动力小车实验报告创新
小学生空气动力小车实验报告创新小学生空气动力小车实验报告创新一、引言空气动力学是研究空气对物体的作用力及运动的学科，而空气动力小车实验正是利用空气动力学原理来推动小车前进。
本报告旨在通过创新设计和实验，进一步发展和完善小学生在空气动力小车实验中的探索能力和创造力。
二、材料和方法1. 材料：- 一台空气动力小车（包括车体、轮子等部件）- 一个气球- 一根塑料吸管- 一瓶胶水- 一张纸板- 一根直尺和一把剪刀2. 方法：步骤1：将纸板剪成小车需要的形状，作为车体。
步骤2：在车体的正面固定一个小型气球。
步骤3：在车体的一端固定一根垂直的塑料吸管，吸管的一端放在气球上方。
步骤4：将吸管固定在车体上，并使用胶水固定。
步骤5：将吸管的另一端插入一个尺寸适合的塞子。
步骤6：将塞子从吸管中移除，吹气球使其充满气体。
步骤7：将塞子再次插回吸管中，并确保塞子与吸管紧密贴合。
步骤8：将小车置于平滑的地面上，松开塞子，观察气球的气体释放。
三、结果通过实验发现，当塞子被松开后，气球中的气体开始流出，产生推力，推动小车向前运动。
小车移动的速度和距离与气球中气体的量和压力有关。
四、讨论1. 实验创新点：本实验在传统的空气动力小车实验基础上进行了创新设计。
通过加入气球和吸管，我们成功实现了更高效的气体推动方式。
相比传统方法，这种新设计能够为小车提供更持久、更稳定的推动力，更容易观察到小车的运动效果。
2. 原理解析：当气球充满气体时，气体具有压力。
当塞子被松开时，气体通过吸管流出。
根据牛顿第三定律，气体流出时会产生一个向后的推力，而根据牛顿第二定律，这个推力会使小车向前运动。
3. 实验优化：为了进一步改进实验效果，我们可以尝试调整气球中气体的量和压力，观察对小车运动的影响。
我们还可以通过改变气球的形状和大小，或者尝试不同材料的气球，进一步改善小车的推动力和稳定性。
五、结论通过创新设计和实验，我们成功地利用空气动力学原理制作了一款具有较高推动力和稳定性的空气动力小车。
新能源汽车的空气动力学设计创新
新能源汽车的空气动力学设计创新随着环保意识的逐渐增强和能源危机的日益严重，新能源汽车作为代表未来出行模式的重要一环，引起了全球各界的广泛关注。
为了提高新能源汽车的性能和效率，空气动力学设计创新成为了一个重要的发展方向。
本文将探讨几个新能源汽车空气动力学设计的创新技术，并分析其优势和应用前景。
环绕流体设计空气动力学设计的基本原理是减少阻力、提高稳定性和降低噪音。
传统燃油汽车通常采用流线型车身设计来减小阻力，而新能源汽车则有更大的空间来进行创新。
环绕流体设计是一种基于生物学的灵感，模仿了动物的流线型外形，例如鲨鱼和海豚的身体。
这种设计可以减小车辆的阻力，提高行驶效率，同时降低噪音和振动。
轮毂风力利用新能源汽车通常采用电动机驱动，去除了发动机和传动系统的装置。
然而，轮胎和轮毂依然会在行驶过程中产生较大的阻力。
为了减小轮毂阻力并提高行驶效率，一种创新的设计是利用轮毂风力。
这种设计通过在轮毂内部设置空气导流通道，将轮毂周围流经的空气引导到尾部，产生推力并减小风阻。
这种轮毂风力利用技术可以显著提高新能源汽车的续航里程和加速性能。
智能风阻调控空气动力学设计的另一个重要方面是智能风阻调控。
传统汽车的空气动力学设计通常是静态的，无法适应不同行驶状态的需求。
而新能源汽车可以借助先进的传感器和控制系统，动态调节车身的风阻。
例如，在高速行驶时，可以将车身下沉，减小车辆底部的负压区域，降低风阻；而在低速行驶时，可以将车身抬高，增加车辆底部的负压区域，提高稳定性。
这种智能风阻调控技术可以根据实际行驶状况，最大程度地提高新能源汽车的能效和舒适性。
材料轻量化空气动力学设计的另一个关键因素是材料轻量化。
由于新能源汽车采用了电动驱动系统，相比传统燃油汽车，其整体重量较大。
因此，采用轻量化材料能够显著减小车辆的重量，降低能量消耗并提高行驶效率。
目前，碳纤维复合材料是一种轻量化的理想选择，具有高强度和低密度的特点。
采用碳纤维复合材料来制造新能源汽车车身和部件，不仅能够提高车辆的性能，还能够减少能源消耗和环境污染。
空气动力小车的制作原理
空气动力小车的制作原理1 空气动力小车的介绍空气动力小车，又称气动小车，是一种可以使用气压来驱动小车前进的科技装置。
它使用气压来存放动能，然后用来驱动小车前进，它具有发展前景广阔、没有杂质污染等优点。
2 空气动力小车的制作原理空气动力小车主要由四大部分组成：空气容器、控制系统、机体和车轮。
车轮与发动机、转向系统以及弹簧和缓冲装置都有关联，而控制系统通过电源来操作空气容器。
其工作原理是：将有液氮的空气容器与控制系统、机体和车轮连接在一起，把压缩空气从空气容器向车轮的转向系统和发动机中输送，随着气压的升高，能够使发动机由液氮推动而运转，空气容器中的液氮熔化而产生膨胀气体，将气体推动力传输给车轮，从而实现小车的飞驰。
3 制作空气动力小车的准备材料空气动力小车的制作需要准备功过的材料，主要有：空气容器、管道和连接件、发动机、电源、转向系统、小车机体和轮子、液氮，以及其他有关工具和配件。
4 空气动力小车的制作步骤1、安装发动机：将发动机安装到小车机体上，然后将发动机与车轮配合安装好，使车轮旋转自如；2、安装转向系统：将转向系统安装到小车机体上，与发动机相连，提供转向能力；3、安装空气容器：将空气容器与控制系统连接，并将容器中充入液氮，以供发动机使用；4、安装电源：将电源安装到小车机体上，与控制系统连接，以提供启动及转向所需的动力；5、连接管道和连接件：将发动机、空气容器、控制系统、电源以及转向等部件连接起来，形成空气动力小车完整的构造体系。
以上是空气动力小车制作原理及其制作步骤，从中可以看出，借助气压技术及其他专用元件，物理原理和机械结构有机结合，可以使小车运行自如，为人们提供了一种安全、可操控、更加绿色环保的出行方式。
空气动力小车原理在生活中的应用
空气动力小车原理在生活中的应用1. 引言空气动力小车是一种利用空气动力学原理驱动的小型车辆。
它采用了一种创新的推进系统，通过喷射气体产生反作用力，从而推动车辆前进。
在生活中，空气动力小车的原理被广泛应用于各个领域，包括交通运输、体育竞技、娱乐等。
本文将介绍空气动力小车的工作原理，并探讨其在生活中的应用。
2. 空气动力小车原理空气动力小车的原理基于牛顿第三定律，即作用力与反作用力相等且方向相反。
它通过喷射气体产生推进力，从而推动车辆前进。
其基本工作原理如下：•小车内部装有一个压缩气体的储气罐。
•当需要推进小车时，储气罐释放气体。
•气体以高速从喷射口中喷出，产生反作用力，推动小车向前移动。
3. 空气动力小车在交通运输中的应用空气动力小车在交通运输中有着广泛的应用，特别是在短距离运输方面。
以下是一些应用案例：•快递配送：空气动力小车可以用作快递配送车辆，通过喷射气体推动车辆在城市中快速移动，提高物流效率。
•公共交通：空气动力小车可以用作公共交通工具，例如在大城市中的短距离通勤，减少交通拥堵问题。
•游乐园出行：空气动力小车可以用作游乐园中的游客交通工具，提供快速、刺激的乘车体验。
4. 空气动力小车在体育竞技中的应用空气动力小车在体育竞技中也有着广泛的应用，特别是一些创新型的竞技项目。
以下是一些应用案例：•空气动力小车赛：通过组织空气动力小车赛事，让参赛车辆在特定场地进行比赛，既能提供刺激的竞技体验，又能推广空气动力小车原理。
•空气动力滑板：将空气动力小车原理应用于滑板运动中，通过喷射气体产生推高力，提供更高速度和更惊险的滑行体验。
5. 空气动力小车在娱乐中的应用空气动力小车在娱乐领域也有着广泛的应用，为人们提供了新颖、刺激的娱乐体验。
以下是一些应用案例：•游乐园项目：在游乐园中建立空气动力小车项目，提供给游客刺激的驾驶体验。
•模拟竞速游戏：通过模拟空气动力小车驾驶的电子游戏，让玩家在虚拟世界中感受驾驶的乐趣。
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学校：官六中班级：高二二班组号：3组长：严善瑞组员：严善瑞，李永，王祝鑫，李瑞，高小涵，陈筱莹，郭静娴，王艺洁前言空气动力学是力学的一个分支，它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。
它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。
目录发展简史3、4 研究内容 5 研究方法 6 概念分化7 空气动力车公式8-10 论文10-14发展简史最早对空气动力学的研究，可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。
17世纪后期，荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力；1726年，牛顿应用力学原理和演绎方法得出：在空气中运动的物体所受的力，正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。
这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。
除了上述由航空航天事业的发展推进空气动力学的发展之外，60年代以来，由于交通、运输、建筑、气象、环境保护和能源利用等多方面的发展，出现了工业空气动力学等分支学科。
研究内容通常所说的空气动力学研究内容是飞机，导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律，飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律，气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。
从这个意义上讲，空气动力学可有两种分类法：首先，根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度，空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。
通常大致以400千米/小时这一速度作为划分的界线。
在低速空气动力学中，气体介质可视为不可压缩的，对应的流动称为不可压缩流动。
大于这个速度的流动，须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。
这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。
其次，根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性，空气动力学又可分为理想空气动力学(或理想气体动力学)和粘性空气动力学。
除了上述分类以外，空气动力学中还有一些边缘性的分支学科。
例如稀薄气体动力学、高温气体动力学等。
在低速空气动力学中，介质密度变化很小，可视为常数，使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、举力线理论、举力面理论和低速边界层理论等；对于亚声速流动，无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程，研究这类流动的主要理论和近似方法有小扰动线化方法，普朗特-格劳厄脱法则、卡门-钱学森公式和速度图法，在粘性流动方面有可压缩边界层理论；对于超声速流动，无粘流动所服从的方程是非线性双曲型偏微分方程。
在超声速流动中，基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动、锥型流，等等。
主要的理论处理方法有超声速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论等。
跨声速无粘流动可分外流和内流两大部分，流动变化复杂，流动的控制方程为非线性混合型偏微分方程，从理论上求解困难较大。
高超声速流动的主要特点是高马赫数和大能量，在高超声速流动中，真实气体效应和激波与边界层相互干扰问题变得比较重要。
高超声速流动分无粘流动和高超声速粘性流两大方面。
工业空气动力学主要研究在大气边界层中，风同各种结构物和人类活动间的相互作用，以及大气边界层内风的特性、风对建筑物的作用、风引起的质量迁移、风对运输车辆的作用和风能利用，以及低层大气的流动特性和各种颗粒物在大气中的扩散规律，特别是端流扩散的规律，等等。
研究方法空气动力学的研究，分理论和实验两个方面。
理论和实验研究两者彼此密切结合，相辅相成。
理论研究所依据的一般原理有：运动学方面，遵循质量守恒定律；动力学方面，遵循牛顿第二定律；能量转换和传递方面，遵循能量守恒定律；热力学方面，遵循热力学第一和第二定律；介质属性方面，遵循相应的气体状态方程和粘性、导热性的变化规律，等等。
实验研究则是借助实验设备或装置，观察和记录各种流动现象，测量气流同物体的相互作用，发现新的物理特点并从中找出规律性的结果。
由于近代高速电子计算机的迅速发展，数值计算在研究复杂流动和受力计算方面起着重要作用，高速电子计算机在实验研究中的作用也日益增大。
因此，理论研究、实验研究、数值计算三方面的紧密结合是近代空气动力学研究的主要特征。
空气动力学研究的过程一般是：通过实验和观察，对流动现象和机理进行分析，提出合理的力学模型，根据上述几个方面的物理定律，提出描述流动的基本方程和定解条件；然后根据实验结果，再进一步检验理论分析或数值结果的正确性和适用范围，并提出进一步深入进行实验或理论研究的问题。
如此不断反复、广泛而深入地揭示空气动力学问题的本质。
20世纪70年代以来，空气动力学发展较为活跃的领域是湍流、边界层过渡、激波与边界层相互干扰、跨声速流动、涡旋和分离流动、多相流、数值计算和实验测试技术等等。
此外，工业空气动力学、环境空气动力学，以及考虑有物理化学变化的气体动力学也有很大的发展。
概念理论分化汽车的发展距今已有一百多年的历史，而把空气动力学的概念理论研究结果引入汽车设计是从上世界20年代末期才开始的。
总共经历了四个阶段：基本形状造型、流线形化造型、细部优化、整体优化。
基本形：汽车车身外形酷似水滴，但加上车轮和行驶系统后，整个流场已不是单纯的水滴外形，气动阻力很大。
流线形：汽车外形不再是简单的水滴形，地面效应已被人们认识。
首先出现了半车身形造型，采用罩住车轮等减阻措施，认识到消除尾部的气流分离及车身前部流场与后部流场的相互影响等车身细部优化：汽车设计首先应服从汽车工程需要，即首先充分保证整体布置、安全、舒适和制造工艺的要求，并在保证造型风格的前提下，进行外形设计，然后对形体细部进行修正，控制及防止气流的分离发生。
这样即可使车辆外形挺拔，气动阻力系数也小。
整体优化：这一阶段从1983年开始，其方法是采用具有极低气动阻力系数的原形，在不改变其整体流场的条件下，使其逐步形成具有低气动阻力的实车。
在实用化车型的设计过程中，每一部都应严格保证形体的光顺性，使气流不从汽车表面分离。
由于汽车车身上部和下部不对称，导致气流上下流速不等，使车身上部和下部形成压差，从而产生升力及纵倾力矩。
汽车前后轮上也有升力的产生。
前轮的升力使汽车上浮，前轮失去附着力而使汽车失去控制；后轮上的升力减小了后轮负荷，使驱动力减小。
汽车上产生的升力和纵倾力矩使转向轮失去转向力，驱动轮失去牵引力，而且车速越高，这种影响越大。
为提高车辆的直进性和稳定性，应减小升力。
当风力正对汽车前面吹来时，侧向力为零；当风以一倾角从汽车前面吹来或风从汽车侧面吹来，就会产生侧向力。
如果侧向力的作用点与坐标原点不重合，会产生绕z轴回转的横摆力矩。
侧向力可使汽车方向盘产生抖动和直线稳定性不良的现象。
要想减小侧向力，必需改进汽车侧面的形状，并且使侧向力的作用点移向车身后方。
车长与阻力的关系：车越长，阻力越小。
车宽与阻力的关系：车越宽，阻力越小。
车高与阻力的关系：车越高，阻力越大。
论文阻力和升力阻力一辆轿车的气动效率是由其阻力系数(Cd)所决定的。
而阻力系数与面积无关，它仅仅是反映出物体的形状对于气动阻力的影响。
理论上来讲，一个圆形的平板的阻力系数为1.0，但是如果考虑到其边缘周围的湍流效应，它的阻力系数将会变为1.2左右。
气动效率最高的形状是水滴，它的阻力系数只有0.05。
不过，我们不可能制造出一辆水滴形状的轿车。
一辆典型的轿车的阻力系数大致为0.30。
空气动力学辅助设备尾翼(后扰流器)在20世纪60年代早期，的工程师们发现通过在轿车的尾部增加一个气翼(我们简单地将其称为“尾翼”)，可以大幅度减小升力甚至产生一个完全向下的压力。
同时，阻力只是略微有所增加。
尾翼的作用是引导大部分的气流直接离开车顶而不发生回流，这就会使升力减小。
(如果我们加大尾翼的角度，甚至可能产生一千公斤向下的压力。
) 当然，依然会有一小部分气流会回流到背部并从尾翼下的车尾处离开。
这就避免了在非斜背式轿车上出现的湍流，并因此保持了阻力效率。
由于只有很少的空气沿这个路线流动，所以它们对于升力的影响可以轻松地被尾翼消除。
为了受益于绝大部分的气流，尾翼安装的位置必须比较高。
扰流器扰流器是改变车身下面气流的空气动力学装备。
我们将安装在前保险杠底部边缘的扰流器称为“下颚扰流器”或者“气坝”，而将安装在车身两侧底部边缘的扰流器称为“侧裙”。
要了解扰流器的原理，我们必须先谈谈车身下面的气流。
车身下面的气流总不是我们希望存在的。
在轿车车身的下面有很多暴露在外的组件，比如发动机、变速箱、传动轴、差速器等。
这些设备会阻碍气流，不仅仅造成增大阻力的湍流，还会因使气流慢下来而增大升力。
扰流器通过促进空气从车身两侧离开达到减小车身下面气流的目的，其结果是减小了因车身下面的气流造成的阻力和升力。
一般来说，扰流器安装的位置越低，能达到的效果就越好。
因此你会发现长距离赛车的扰流器几乎是擦着地面的。
当然，道路轿车不可能做到这样。
考察汽车车形的发展史,从本世纪初的福特T 型箱式车身到30 年代中型的甲虫型车身,从甲虫型车身到50 年代的船型车身,从船型车身到80 年代的楔型车身,直到今天的轿车车身模式,每一种车身外形的出现,都不是某一时期单纯工业设计的产物,而是伴随着现代空气动力学技术的进步而发展的。
2. 1 汽车造型的演变与空气动力学的关系[1 - 2 ](1) 马车型汽车。
在汽车诞生前,马车是陆地上最好的交通工具,可以说,汽车的发展是从马车的机动化开始的。
在汽车造型方面,没有专门的设计人才,汽车外形基本上沿用了马车的造型。
马车型汽车的时代是汽车发展的初期阶段,技术尚未成熟,在车身造型上没有引进空气动力学的原理。
(2) 箱型汽车。
马车型车身一般都是敞篷和活动布篷的,很难抵御风雨的侵袭。
福特公司生产了一种新型的T 型车,车身像一只大箱子,因此称作“箱型车身”。
随着汽车的普及及生活节奏的加快,人们对车速的要求也越来越高,当车速超过100kmPh 后,可以说功率几乎都用来克服空气阻力了,因此这一时期,人们开始降低车的高度减小迎风面积来克服空气阻力。
但箱形车阻力大,因此人们开始研究一种新的车型- 流线型汽车。
(3) 甲壳虫型汽车。
1930 年后,汽车设计越来越重视车身外形对减少空气阻力的重要性。
1934 年,美国的克莱斯勒公司生产的气流牌(Air Flow) 小客车,首先采用了流线型的车身外形。
虽然在销售方面遭到了惨败,但它却宣告了汽车造型新时代的开始。
从此以后在世界刮起一股流线形浪潮。
(4) 船型汽车。
为了克服“甲壳虫”汽车对横风的不稳定性,1949 年美国福特公司经过几年的努力,推出了新型的福特V8 型汽车 ,这种汽车改变了以往汽车造型的模式,使前翼子板和发动机罩,后翼子板和行李舱罩溶于一体,大灯和散热器罩也形成整体,车身两侧形成一个平滑的面,车室位于车的中部,整个车象一只小船,因此称为“船型汽车”。