畢業(yè)論文--小轎車高速行駛空氣阻力特性研究

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　汽車車速的提高受到許多因素的制約。根據(jù)汽車空氣動力學(xué)的原理,汽車行駛時的空氣阻力是一個不可忽視的關(guān)鍵因素,并且空氣阻力的影響因素也是多方面的。為了提高汽車的行車速度,從汽車空氣阻力空氣阻力的影響因素出發(fā),分汽車迎風(fēng)面積和空氣阻力系數(shù)兩個方面,說明了降低汽車空氣阻力與提高車速的理論基礎(chǔ)。并引用具體事例及試驗數(shù)據(jù),對汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(分前部、中部、后部)進行了分析改進,以期探討降低汽車空氣阻力的措施和方法,從而達到提高車速的目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 汽車;車身結(jié)構(gòu);空氣阻力;</p><p><b>　　Abstrat</b></p><p>　　The improvement of vehicle speed is restricted by many f

3、actors. According to the principle of aerodynamics, the air resistance when the automobile runs is a key factor that can not be ignored, and the influence of the air resistance factors are in many aspects. In order to im

4、prove the speed of the car, starting from the influencing factors of automobile air resistance and air resistance, divided into two parts for automotive frontal area and air resistance coefficient, illustrates the theore

5、tica</p><p>　　Keywords: automobile body structure; air resistance;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　前 言3</b>

6、</p><p><b>　　1 空氣阻力5</b></p><p>　　1.1空氣阻力的概念及分類5</p><p>　　1.2 摩擦阻力...................................................... 5</p><p>　　1.3 壓力阻力5</p>

7、<p>　　1.4 形狀阻力5</p><p>　　1.5 干擾阻力5</p><p>　　1.6內(nèi)循環(huán)阻力5</p><p><b>　　1.7誘導(dǎo)阻力5</b></p><p>　　2 降低汽車空氣阻力的措施和方法5</p><p>　　2.1 降低汽車空氣阻力系數(shù)的意義

8、6</p><p>　　2.2 汽車車身的設(shè)計要求7</p><p><b>　　2.3 擾流器8</b></p><p>　　2.4 汽車加裝尾翼法8</p><p>　　2.5 新型涂料法9</p><p>　　2.6 新型噴射系統(tǒng)9</p><p><

9、b>　　結(jié) 論10</b></p><p><b>　　參考文獻11</b></p><p><b>　　致 謝12</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　汽車問世后的100多年間,科技突飛猛進,時至今日,已成為集當

10、代高科技于一身且與人類生活息息相關(guān)的時代驕子。尤其是近年來,國家加大交通設(shè)施的投資力度,高速公路等交通網(wǎng)絡(luò)四通八達,大大縮短了城市之間的距離,方便了人們的日常生活。欣喜之余,能否進一步提高汽車車速擺在了每一個汽車工作者的面前。隨著汽車速度的不斷提高，隨之出現(xiàn)的與汽車氣動性能有關(guān)的問題也越來越多，如空氣阻力（當車速達到250～300km/h時，空氣阻力占總阻力的50%以上）、氣動噪聲以及對周圍環(huán)境的影響等，均與汽車外形的流線程度有關(guān)。為此

11、，還必須進一步優(yōu)化車體外形，減少空氣阻力等對汽車的影響。從時速不超過50km/h的馬車型汽車，發(fā)展到現(xiàn)在的流線型汽車時速可以達到200～300km/h，百年的汽車發(fā)展給人類社會帶來了巨大而深刻的變化。為此,本文將對汽車行駛時的空氣阻力這一不可忽視的關(guān)鍵因素進行具體分析,以期探討降低汽車空氣阻力,提高汽車車速的措施和方法。</p><p>　　小轎車在高速行駛中所受空氣阻力主要包括以下幾種：</p>

12、<p><b>　　摩擦阻力</b></p><p><b>　　壓力阻力</b></p><p><b>　　形狀阻力</b></p><p><b>　　干擾阻力</b></p><p><b>　　內(nèi)循環(huán)阻力</b>&

13、lt;/p><p><b>　　誘導(dǎo)阻力</b></p><p>　　針對汽車高速行駛的空氣阻力的的特點，就對應(yīng)解決降低汽車空氣阻力的辦法，其中有：</p><p><b>　　汽車車身的設(shè)計</b></p><p><b>　　汽車加裝尾翼法</b></p><

14、;p><b>　　新型涂料法</b></p><p><b>　　新型噴射系統(tǒng)</b></p><p><b>　　1 空氣阻力</b></p><p>　　1．1空氣阻力的概念及分類：</p><p>　　空氣阻力指空氣對運動物體的阻礙力，是運動物體受到空氣的彈力而產(chǎn)生

15、的。物體在運行時，由于前面的空氣被壓縮，兩側(cè)表面與空氣的摩擦，以及尾部后面的空間成為部分真空，這些作用所引起的阻力。在逆風(fēng)運行時，還要把風(fēng)力附加在內(nèi)。 </p><p>　　空氣阻力是汽車在空氣介質(zhì)中行駛，汽車相對于空氣運動時空氣作用力在行駛方向形成的分力，與汽車速度的平方成正比，車速越快阻力越大。如果空氣阻力占汽車行駛阻力的比率很大，則會增加汽車燃油消耗量或嚴重影響汽車的動力性能。</p>

16、<p>　　在一級方程式賽車界中有這么一句話：“誰控制好空氣，誰就能贏得比賽！”。追求最佳的空氣動力是現(xiàn)代一級方程式賽車中最重要的部分之一。在時速達300km以上的賽車世界中，空氣在很大程度上決定了賽車的速度?？諝鈩恿χ?，要考慮的要素簡而言之有兩點。1：減少空氣阻力；2：增加把賽車下壓的下壓力。空氣阻力越小賽車的速度越能越快，下壓力越大賽車在彎道時的速度就越快?？諝鈩恿W(xué)簡單說就是如何取決在某些時候這兩個完全相反的力的最佳平

17、衡。實際操作時要與環(huán)境因素造成的氣流量的壓強掛鉤。 否則你將區(qū)別不出什么是空氣動力和空氣阻力。</p><p>　　空氣阻力是汽車行駛時所遇到最大的也是最重要的外力。空氣阻力系數(shù)，又稱風(fēng)阻系數(shù)，是計算汽車空氣阻力的一個重要系數(shù)。它是通過風(fēng)洞實驗和下滑實驗所確定的一個數(shù)學(xué)參數(shù), 用它可以計算出汽車在行駛時的空氣阻力。風(fēng)阻系數(shù)的大小取決于汽車的外形.風(fēng)阻系數(shù)愈大,則空氣阻力愈大.現(xiàn)代汽車的風(fēng)阻系數(shù)一般在0.3-0.5

18、之間。</p><p>　　風(fēng)阻是車輛行駛時來自空氣的阻力，一般空氣阻力有好幾種形式，其中一種是氣流撞擊車輛正面所產(chǎn)生的阻力，就像拿一塊木板頂風(fēng)而行，所受到的阻力幾乎都是氣流撞擊所產(chǎn)生的阻力。還有就是摩擦阻力，空氣與劃過車身一樣會產(chǎn)生摩擦力，然而以一般車輛能行駛的最快速度來說，摩擦阻力小到幾乎可以忽略。另外還有外型阻力，一般來說，車輛高速行駛時，外型阻力是最主要的空氣阻力來源。外型所造成的阻力來自車后方的真空區(qū)，

19、真空區(qū)越大，阻力就越大。 一般來說，三廂式的房車之外型阻力會比掀背式休旅車小。</p><p>　　車輛在行駛時，所要克服的阻力有機件損耗阻力、輪胎產(chǎn)生的滾動阻力(一般也稱做路阻)及空氣阻力。 隨著車輛行駛速度的增加，空氣阻力也逐漸成為最主要的行車阻力，在時速200km/h以上時，空氣阻力幾乎占所有行車阻力的85%。 </p><p>　　一般車輛在前進時，所受到風(fēng)的阻力大致來自前方，除非

20、側(cè)面風(fēng)速特別大。不然不會對車輛產(chǎn)生太大影響，就算有，也可通過方向盤來修正。風(fēng)阻對汽車性能的影響甚大。根據(jù)測試，當一輛轎車以80公里/時前進時，有60%的耗油是用來克服風(fēng)阻的。 風(fēng)阻系數(shù)Cd是衡量一輛汽車受空氣阻力影響大小的一個標準。風(fēng)阻系數(shù)越小，說明它受空氣阻力影響越小，反之亦然，因此說風(fēng)阻系數(shù)越小越好。一般來講，流線性越強的汽車，其風(fēng)阻系數(shù)越小。 </p><p>　　風(fēng)阻系數(shù)可以通過風(fēng)洞測得。當車輛在風(fēng)洞中測

21、試時，借由風(fēng)速來模擬汽車行駛時的車速，再以測試儀器來測知這輛車需花多少力量來抵擋這風(fēng)速，使這車不至于被風(fēng)吹得后退。在測得所需之力后，再扣除車輪與地面的摩擦力，剩下的就是風(fēng)阻了，然后再以空氣動力學(xué)的公式就可算出所謂的風(fēng)阻系數(shù)。</p><p>　　風(fēng)阻系數(shù)=正面風(fēng)阻力× 2÷(空氣密度x車頭正面投影面積x車速平方)。</p><p>　　一輛車的風(fēng)阻系數(shù)是固定的，根據(jù)風(fēng)阻

22、系數(shù)即可算出車輛在各種速度下所受的阻力。</p><p><b>　　1．2摩擦阻力</b></p><p>　　指空氣粘度在車身表面產(chǎn)生的切向力在行駛方向的分力；該力僅占空氣阻力總額的9%，在航空和航天中其作為重點考慮對象，在地面一般車輛中可予以忽略。</p><p><b>　　1．3壓力阻力</b></p>

23、;<p>　　指汽車外表面大氣作用的法向壓力在行駛方向的分力；根據(jù)阻力源的不同，壓力阻力又分為：形狀阻力、干擾阻力、內(nèi)循環(huán)阻力及誘導(dǎo)阻力。</p><p><b>　　1．4形狀阻力</b></p><p>　　由車身形狀的不同而產(chǎn)生的空氣阻力（主要由作用在汽車前、后兩面的壓力差所至），其占空氣阻力總額的58%；</p><p>

24、<b>　　1．5干擾阻力</b></p><p>　　車身中局部突起部分（如：反光鏡、車門把手等）產(chǎn)生的空氣阻力，其占空氣阻力總額的14%；</p><p><b>　　1．6內(nèi)循環(huán)阻力</b></p><p>　　發(fā)動機進、排氣系統(tǒng)、冷卻系、車身通風(fēng)系統(tǒng)等所需要和產(chǎn)生的空氣流流經(jīng)車體內(nèi)部所產(chǎn)生的阻力，其占空氣阻力總額的

25、12%；</p><p><b>　　1．7誘導(dǎo)阻力</b></p><p>　　空氣升力在水平方向的投影（主要由作用在車身上、下兩面的壓力差所至），其占空氣阻力總額的7%；</p><p>　　2降低汽車空氣阻力的措施和方法</p><p>　　汽車空氣動力學(xué)性能對汽車的安全性、經(jīng)濟性和舒適性具有重要影響。文中通過分析

26、汽車前部、客艙、尾部、底部、附加裝置和車輪對汽車空氣動力學(xué)性能的影響,從汽車空氣動力學(xué)設(shè)計的角度優(yōu)化汽車造型,進而提高汽車的安全性、經(jīng)濟性和舒適性。</p><p>　　汽車具有良好的空氣動力學(xué)性能,有利于提高 汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性、改善汽車的操縱性和行駛穩(wěn)定性進而提高汽車的安全性、改善汽車的乘坐舒適性。隨著汽車設(shè)計、制造技術(shù)的進步和對汽車性能的要求越來越高,汽車空氣動力學(xué)性能已成為汽車車身設(shè)計中必須考慮的重

27、要因素。</p><p>　　通過改善汽車的空氣動力學(xué)性能，比如變化尾翼、底盤罩、前部進風(fēng)口和輪轂帽，都能降低風(fēng)阻系數(shù)。而降低車身高度，等于減小了截面積，或使車身更多的覆蓋住輪子，也有利于降低空氣阻力。</p><p>　　2.1汽車空氣阻力系數(shù)的意義</p><p>　　汽車的空氣阻力系數(shù)是一種車型的重要參數(shù)。對新車型設(shè)計和車型改裝來說，為減少空氣阻力系數(shù)，以獲得

28、良好的汽車動力性和燃料經(jīng)濟性，是汽車設(shè)計者的一項重要工作。</p><p>　　1970年美國人設(shè)計了一輛名為/藍色火焰0(TheblueFlame)的賽車,其最高速度紀錄已近1000kmPh;1983年英國/推力2號0火箭車在美國的黑石沙漠創(chuàng)1020kmPh的世界陸地速度記錄;日本近年來研制成功的磁懸浮列車,其原理就是它們的外形似火箭,迎風(fēng)面積小,速度極快，降低了空氣阻力系數(shù)。從本世紀初期的汽車發(fā)展到現(xiàn)在,車身

29、外形從箱形v甲蟲形v船形v魚形v楔形,其主要目的之一就是降低空氣阻力系數(shù)。</p><p>　　汽車在行駛中由于空氣阻力的作用，圍繞著汽車重心同時產(chǎn)生縱向、側(cè)向和垂直等三個方向的空氣動力量，其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力，大約占整體空氣阻力的80%以上。</p><p>　　由于空氣阻力與空氣阻力系數(shù)成正比關(guān)系，現(xiàn)代轎車為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力系數(shù)。從20世紀50年代到7

30、0年代初，轎車的空氣阻力系數(shù)維持在0.4至0.6之間。70年代能源危機后，各國為了進一步節(jié)約能源，降低油耗，都致力于降低空氣阻力系數(shù)?，F(xiàn)在轎車的空氣阻力系數(shù)一般在0.28至0.4之間。</p><p>　　試驗表明，空氣阻力系數(shù)每降低10%，燃油節(jié)省7%左右。曾有人對兩種相同質(zhì)量、相同尺寸；但具有不同空氣阻力系數(shù)(分別是0.44和0.25)的轎車進行比較，以每小時88km的時速行駛了100km，燃油消耗后者比前者

31、節(jié)約了1.7L。</p><p>　　小轎車高速行駛中空氣在汽車頭部氣流開始分流，而汽車外形的變化使流速開始加快。在汽車的頂部和底部產(chǎn)生高速區(qū)，且在車頂部分產(chǎn)生最高流速，然后開始逐漸回落。汽車尾流中有縱向的渦流產(chǎn)生，隨尾流的發(fā)展，渦流由強到弱，渦心降低（逐漸接近軌面），渦核向外移動。通過比較，流線型車型優(yōu)于其他車型，且在低速和高速時都有較好的空氣動力性能。故在汽車外形發(fā)展設(shè)計研究時，應(yīng)盡量將汽車外形設(shè)計成流線型，

32、外形曲面曲率不應(yīng)出現(xiàn)突變或變化過大，避免產(chǎn)生流動分離。</p><p>　　針對摩擦阻力、誘導(dǎo)阻力，轎車車身應(yīng)該盡量設(shè)計成流線型，橫向截面面積不要太大，車身各部分用適當?shù)膱A弧過渡，盡量減少突出車身的附件，前臉、發(fā)動機艙蓋、前擋風(fēng)玻璃適當向后傾斜，后窗、后頂蓋的長度、傾角的設(shè)計要適當。此外，還可以在適當?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)計出更加合理的車身結(jié)構(gòu)，還可以巧妙地引導(dǎo)氣流，適

33、當利用局部氣流的沖刷作用減少車身上的塵土沉積。</p><p>　　針對形狀阻力、內(nèi)循環(huán)阻力阻力，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汽車內(nèi)部，可能會在一定程度上減少了外部氣流對汽車的阻力，但氣流在流經(jīng)內(nèi)部氣道時也產(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)動機的

34、進氣口安排在高壓區(qū)，提高進氣效率，減少高壓區(qū)附近的渦流，同時把排氣口安排在低壓區(qū)，使排氣更加順暢。</p><p>　　2.2 汽車車身的設(shè)計要求</p><p><b>　　2.2.1汽車前部</b></p><p>　　車頭造型中影響汽車空氣動力學(xué)性能的因素很多, 如車頭邊角、車頭形狀、車頭高度、發(fā)動機罩與前風(fēng)窗造型、前凸起唇及前保險杠的形

35、狀與位置、進氣口大小和格柵形狀等。車頭邊角主要是指車頭上緣邊角和橫向兩側(cè)邊角。對于非流線型車頭, 存在一定程度的尖銳邊角會產(chǎn)生有利于減少氣動阻力的車頭負壓區(qū); 車頭橫向邊角倒圓角, 也有利于產(chǎn)生減小氣動阻力的車頭負壓區(qū), 圓角與阻力的關(guān)系r / b= 0. 045( r 為車頭橫向邊角倒圓角半徑, b 為車寬) 時, 即可保持空氣流動的連續(xù); 整體弧面車頭產(chǎn)生的氣動阻力比車頭邊角倒圓產(chǎn)生的氣動阻力?。卉囶^頭緣位置較低的下凸型車頭的氣動阻

36、力系數(shù)最小。但氣動阻力系數(shù)不是越低越好, 因為低到一定程度后, 車頭阻力系數(shù)不再變化, 車頭頭緣的最大離地間隙越小, 則引起的氣動升力越小, 甚至可以產(chǎn)生負升力。增加下緣凸起唇, 氣動阻力變小, 減小的程度與唇的位置有關(guān)。發(fā)動機罩與前風(fēng)窗的設(shè)計可以改變再附著點的位置, 從而影響汽車的氣動特性。例，以2塊相交成一定角度的平板模擬汽車發(fā)動機罩與前風(fēng)窗的實驗研究表明, 分離點S 的位置X / c 與再附著點R 的位置X / d 具有對稱性,&

37、lt;/p><p>　　汽車前端形狀對汽車的空氣動力學(xué)性能具有重要影響。前端凸且高, 不僅會產(chǎn)生較大的氣動阻力,而且還將在車頭上部形成較大的局部負升力區(qū)。具有較大傾斜角度的車頭可以達到減小氣動升力乃至產(chǎn)生負升力的效果。</p><p><b>　　2.2.2汽車客艙</b></p><p>　　前立柱上的凹槽、小臺面和細棱角處理不當, 將導(dǎo)致較大的

38、氣動阻力、較嚴重的氣動噪聲和側(cè)窗污染, 因此, 應(yīng)設(shè)計成圓滑過渡的外形。英國White于1967 年根據(jù)試驗結(jié)果對氣動阻力影響最關(guān)鍵的車身外形參數(shù)進行分級, 具有重大實際指導(dǎo)作用。轎車側(cè)壁略外鼓, 將增加氣動阻力, 但有利于降低氣動阻力系數(shù); 外鼓系數(shù)( 外鼓尺寸與跨度之比) 應(yīng)避免處于0. 02~ 0. 04。頂蓋有適當?shù)纳蠑_系數(shù)( 上鼓尺寸與跨度之比) , 有利于減小氣動阻力、綜合氣動阻力系數(shù)、氣動阻力、工藝、剛度和強度等方面因素,

39、頂蓋的上擾系數(shù)應(yīng)在0. 06 以下。對階背式轎車而言, 客艙長度與軸距之比由0. 93 增至1. 17, 會較大程度地減小氣動升力系數(shù)。但發(fā)動機罩的長度與軸距之比對氣動升力系數(shù)影響不大。</p><p><b>　　2.2.3汽車尾部</b></p><p>　　車身尾部造型中影響氣動阻力的因素主要有后風(fēng)窗的斜度( 后風(fēng)窗弦線與水平線的夾角) 與三維曲率、尾部造型式樣

40、、車尾高度及尾部橫向收縮。后風(fēng)窗斜度對氣動阻力的影響較大 , 對斜背式轎車, 斜度等于30􀀂時, 阻力系數(shù)最大; 斜度小于30􀀂時, 阻力系數(shù)較小。后擋風(fēng)玻璃的傾斜角一般以控制在25􀀂之內(nèi)為宜; 后風(fēng)窗與車頂?shù)膴A角為28􀀂~ 32􀀂時, 車尾將介于穩(wěn)定和不穩(wěn)定的邊緣。典型的尾部造型有斜背式、階背式和方( 平) 背式。由于具體后部造型與氣流狀態(tài)的復(fù)雜

41、性, 一般很難確切地斷言尾部造型式樣的優(yōu)劣, 但從理論上說, 小斜背( 角度小于30􀀂) 具有較小的氣動阻力系數(shù)。流線型車尾的汽車存在最佳車尾高度, 此狀態(tài)下, 氣動阻力系數(shù)最小, 此高度需要根據(jù)具體車型及結(jié)構(gòu)要求而定。后車體橫向收縮可以減小截面面積, 一定程度的后車體的橫向收縮對降低氣動阻力系數(shù)有益, 但過多的收縮會引起氣動阻力系數(shù)增加。收縮程度因具體車型而定。車尾最大離地間隙越大, 車尾底部的流線越不明顯, 則氣動

42、升力越小, 甚至可以產(chǎn)生負升力。長尾車可能產(chǎn)生較大的橫擺力矩, 而切尾的快背式汽車的橫擺力矩并不大, 可以通過</p><p><b>　　2.2.4汽車底部</b></p><p>　　一般隨車身底部離地高度的增加, 氣動阻力系數(shù)有所減小, 但高度過小, 將增加氣動升力, 影響操縱穩(wěn)定性及制動性; 另外, 確定離地高度時, 還要考慮汽車的通過性與汽車重心高度。車身底

43、部縱傾角對氣動阻力影響較大, 縱傾角越大, 氣動阻力系數(shù)越大, 故底板應(yīng)盡量具有負的縱傾角, 將底板做成前低后高的形狀有利于減小氣動升力。車身底板適度的縱向曲率( 用彎度線與直線的最大高度差h 與直線長度L 之比為彎度來描述) 可以降低平均壓力 , 相應(yīng)地減小氣動升力; 適度的車身底板橫向曲率可以減小氣動阻力, 但太大, 可能引起底部橫向氣流與側(cè)面氣流相干擾。合適的后部離去角, 也可能減小空氣阻力。</p><p&g

44、t;<b>　　2.2.5汽車車輪</b></p><p>　　車身主體與車輪之間存在很大的相互干涉, 被輪腔覆蓋的車輪的車輪- 輪腔特性參數(shù)( 被輪腔所覆蓋的車輪高度h 與車輪直徑D 的比值) 對氣動阻力的影響如圖4所示。h/ D< 0. 75時, h/ D 越大, 則氣動阻力系數(shù)和氣動升力系數(shù)越小; h/ D = 0. 75時, 氣動阻力系數(shù)和氣動升力系數(shù)最小; h/ D >

45、 0. 75時, 氣動阻力系數(shù)回升。適度加寬輪胎對氣動阻力系數(shù)有利, 但不宜過寬, 存在一個最佳寬度。不同形狀的車輪輻板及車輪輻板上開孔面積的布置方式對氣動性能有很大影響, 在總開孔面積相同的情況下,適當增加開孔數(shù)有利于改善氣動性能。</p><p><b>　　2.3擾流器</b></p><p>　　擾流器通過對流場的干涉, 調(diào)整汽車表面壓強分布, 以達到減小氣動

46、阻力和氣動升力的目的。前擾流器( 車底前部) 的適當高度、位置和大小對減小氣動阻力和氣動升力至關(guān)重要。目前, 大多將前保險杠位置下移并加裝車頭下緣凸起唇, 以起到前擾流器的作用。后擾流器( 車尾上部) 的形狀、尺寸和安裝位置對減小氣動阻力及氣動升力也非常重要,但后擾流器對氣流到達擾流器之前就已分離的后背無效。有的把天線外形設(shè)計成擾流器, 裝在后風(fēng)窗頂部; 在賽車上設(shè)計前、后負升力翼, 以抵消部分升力, 從而改善汽車轉(zhuǎn)向輪的附著性能。&l

47、t;/p><p>　　2.4汽車加裝尾翼法</p><p>　　它的主要作用是可以有效地減少轎車在高速行駛時的空氣阻力和節(jié)省燃料。汽車在行駛過程中阻力可分為縱向、側(cè)向和垂直上升3個方面的作用力。根據(jù)測試，當一輛車以80公里/小時前進時，有60%的耗油是用來克服縱向風(fēng)阻的。為了有效地減少并克服汽車高速行駛時空氣阻力的影響，人們設(shè)計使用了汽車尾翼，其作用就是使空氣對汽車產(chǎn)生第四種作用力，即對地面的

48、附著力，它能抵消一部分升力，控制汽車上浮，減小風(fēng)阻影響，使汽車能緊貼著道路行駛，從而提高行駛的穩(wěn)定性。汽車尾翼形狀尺寸是經(jīng)過設(shè)計師精確計算而確定的，不宜過大也不宜過小，不然反而會增加轎車的行車阻力或起不到應(yīng)有的作用。</p><p><b>　　2.5新型涂料法</b></p><p>　　美國芝加哥市一家化學(xué)公司研制成一種可減少空氣阻力的新型涂料。這種涂料涂在物體表

49、面，會在被涂復(fù)物表面上形成致密的涂膜，在顯微鏡下觀看，涂膜的排列象流線形的魚鱗狀。把這種涂料涂刷在飛機、汽車、火車或其他交通工具上，可以減少行駛時的空氣阻力，降低燃料消耗。研究表明，非常光滑的表面在氣流和水流中并不是最佳選擇。像鯊魚那樣有細微顆粒的皮膚實際上更有利于在水中滑行。同樣，這樣的皮膚應(yīng)該比光滑的皮膚更符合空氣動力學(xué)原理。研究人員希望將來在汽車、輪船和飛機上涂上這樣“粗糙”的表層，減少阻力，節(jié)省燃料。</p>&l

50、t;p><b>　　2.6新型噴射系統(tǒng)</b></p><p>　　法國雷諾在第76屆日內(nèi)瓦車展(76th International Geneva Motor Show)上發(fā)表了概念車“Altic”。該車配備了可減少空氣阻力的“Synthetic Jet”系統(tǒng)。該技術(shù)的專利由法國雷諾擁有，能夠調(diào)整高速行駛時從車頂脫離后在車輛后方形成亂流的氣流。該系統(tǒng)在車頂后端設(shè)計有寬2mm的縫隙，從

51、車頂流入縫隙的空氣遇到嵌裝在縫隙內(nèi)的振動膜時就會被間歇性噴射出去。這樣便可防止氣流脫離車頂、減小在車輛后方產(chǎn)生的亂流，從而達到減小空阻力的目的。在車速達到130km/h時，噴射系統(tǒng)耗電10W可減少15%的空氣阻力。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　改善汽車空氣動力學(xué)性能,降低小轎車高速行駛所受空氣阻力，除了優(yōu)化汽車造型之外, 人們也在

52、尋求其他方法。雖然低阻汽車的動力性和經(jīng)濟性得以提高, 但任何事物都有兩面性?？氛J為, 對于流線型汽車, 隨著橫擺角的變化,阻力系數(shù)有很大變化, 即低阻汽車的側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性差。汽車設(shè)計中必須綜合各方面因素, 權(quán)衡利弊, 才能設(shè)計出高性能的汽車。</p><p>　　提高汽車車速,關(guān)系到與此相關(guān)的諸多因素。如發(fā)動機本身的功率、行車路況的好壞及行車環(huán)境、管理等方面,從汽車空氣動力學(xué)的角度出發(fā),汽車空氣阻力Fx則是制約車速

53、v的關(guān)鍵因素。目前國內(nèi)外的汽車生產(chǎn)廠家及科研部門均對汽車空氣阻力這一課題相當重視,進行了大量的(風(fēng)洞)試驗研究工作。吉林工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、湖南大學(xué)等高校以及一汽、二汽等大中型企業(yè),走在我國汽車工業(yè)科研開發(fā)的最前沿。試驗研究表明:當汽車車速在100kmPh以上時,空氣阻力對汽車車速的再度提高起著至關(guān)重要的制約作用,此時發(fā)動機輸出功率的80%將 消耗用于克服空氣的阻力。此外,汽車車身表面粗糙度、安裝前后擾流器、貨車安裝導(dǎo)流罩等,都可降低F

54、x。為此,本文著重討論的汽車空氣阻力的影響因素,分析并提出的在汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計上的一些改進措施及其所帶來的明顯效果,對汽車設(shè)計生產(chǎn),尤其是高速車輛的研制,具有一定的實用參考價值。</p><p>　　對于現(xiàn)在這個年代，低風(fēng)阻無疑并不只是一個車廠夸耀自己空氣動力學(xué)造詣的理由，而是相當重要的一項性能。當然，現(xiàn)在并不是1990年代初時候那個過于強調(diào)風(fēng)阻系數(shù)，而忽略了車輛的下壓力的年代了，現(xiàn)在的低風(fēng)阻系數(shù)車輛并不會像那個

55、年代的車一樣，如果重量較輕就會發(fā)生“發(fā)飄”的現(xiàn)象。</p><p>　　基本上，主流車廠在空氣動力學(xué)方面的研究在這5至6年里得到了迅猛的發(fā)展（原因很簡單，內(nèi)燃機的改進在近十年步伐明顯放緩，要想改善汽車的動力表現(xiàn)只有從改善空氣動力學(xué)和提高動力傳輸效率兩方面入手）。新的量產(chǎn)車在空氣動力學(xué)方面的表現(xiàn)也越來越好，這也就是說新車的空氣動力學(xué)設(shè)計越來越嚴謹，隨意的改動更加容易破壞汽車原來的空氣動力學(xué)表現(xiàn)，而非改善！操控性首先

56、講究的是總體的平衡，所有單單改裝車身套件或者單改其它的空氣動力部件很有可能達到和愿意背道而馳的效果。所有我認為，如果要改就一件式一起改，而且不要輕易的加裝車底的擾流板。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 傅立敏.汽車空氣動力學(xué)[M].北京:機械工業(yè)出版社,1998. </p><p>　　2 黃天澤.汽車車身

57、結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1996. </p><p>　　3 王臘九.車輛檢測技術(shù)[M].長沙:長沙交通學(xué)院出版社,1993.</p><p>　　4 余志生. 汽車理論( 第二版) [ M] . 北京: 機械工業(yè)出版社, 1990.</p><p>　　5 傅立敏. 車輪輻板開孔對汽車外流場影響的數(shù)值模擬[ J] . 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報, 2006, 3

58、7( 1) .</p><p>　　6 傅立敏. 汽車空氣動力學(xué)[ M] . 北京: 機械工業(yè)出版社,1998.</p><p>　　7 黃向東. 汽車空氣動力學(xué)與車身造型[ M] . 北京: 人民交通出版社, 2002.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在

59、交通學(xué)院的四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。 </p><p>　　回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護。學(xué)友情深，情同兄妹。三年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。</p>

60、;<p>　　回首既往，自己一生最寶貴的時光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實是榮幸之極。在這四年的時間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。</p><p>　　論文的寫作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。汽車是理論界一直探討的熱門話題，老師的諄諄誘導(dǎo)、同學(xué)的出謀劃策及家長的支持鼓勵，是我堅持完成論文的動

61、力源泉。在此，我特別要感謝我的導(dǎo)師。從論文的選題、文獻的采集、框架的設(shè)計、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿，從內(nèi)容到格式，從標題到標點，他都費盡心血。沒有導(dǎo)師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒有我論文的順利完成。感謝各位同學(xué)，與他們的交流使我受益頗多。最后要感謝我的家人以及我的朋友們對我的理解、支持、鼓勵和幫助，正是因為有了他們，我所做的一切才更有意義；也正是因為有了他們，我才有了追求進步的勇氣和信心。</p><p>　　時