汽車原理及構(gòu)造-6-汽車原理_汽車動(dòng)力性_空氣阻力

1、1（1）壓力阻力（占（占91）汽車直線行駛時(shí)受到的空氣作用力在行駛方向的分力稱汽車直線行駛時(shí)受到的空氣作用力在行駛方向的分力稱為空氣阻力。為空氣阻力。 作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向上的分力。上的分力?？諝庾枇W23 取決于車身主體形狀。取決于車身主體形狀。1）形狀阻力4后視鏡后視鏡 車身表面的凸起物引起的阻力。車身表面的凸起物引起的阻力。 2）干擾阻力5后視鏡后視鏡 后視鏡設(shè)計(jì)后視鏡設(shè)計(jì)也要注重流線形也要注重流線形6后視鏡后視鏡 7后視鏡后視鏡 8門把手門把手 9懸架導(dǎo)向桿和傳動(dòng)軸懸架導(dǎo)向桿和傳動(dòng)軸 10 滿足冷卻、通風(fēng)等需要，

2、使空氣流經(jīng)車體內(nèi)部時(shí)構(gòu)成的阻力。滿足冷卻、通風(fēng)等需要，使空氣流經(jīng)車體內(nèi)部時(shí)構(gòu)成的阻力。4）誘導(dǎo)阻力 空氣升力在水平方向的投影。空氣升力在水平方向的投影。3）內(nèi)循環(huán)阻力 由于流經(jīng)車頂?shù)臍饬魉儆捎诹鹘?jīng)車頂?shù)臍饬魉俣却笥诹鹘?jīng)車底的氣流速度，度大于流經(jīng)車底的氣流速度，使得車底的空氣壓力大于車使得車底的空氣壓力大于車頂，從而空氣作用在車身上頂，從而空氣作用在車身上的垂直方向的壓力形成壓差，的垂直方向的壓力形成壓差，這就是這就是空氣升力。11思思考考夏季在高速公路上開空調(diào)省油還是開窗通風(fēng)省油？夏季在高速公路上開空調(diào)省油還是開窗通風(fēng)省油？打開天窗換氣和打開側(cè)窗換氣有何不同？打開天窗換氣和打開側(cè)窗換氣有何不同

3、？ 打開天窗換氣時(shí)，天窗上打開天窗換氣時(shí)，天窗上方的壓力低于車內(nèi)的壓力。方的壓力低于車內(nèi)的壓力。（2）摩擦阻力（9） 由于空氣粘性作用在車身表面產(chǎn)生的切向力的合力由于空氣粘性作用在車身表面產(chǎn)生的切向力的合力在行駛方向的分力。在行駛方向的分力。122rDw21uACF241.2258N sm15.212aDwAuCF CD空氣阻力系數(shù)；空氣阻力系數(shù)；A迎風(fēng)面積；迎風(fēng)面積；ur相對(duì)速度；相對(duì)速度；空氣密度?？諝饷芏?。（3）空氣阻力FW的計(jì)算13發(fā)動(dòng)機(jī)蓋應(yīng)向前下傾發(fā)動(dòng)機(jī)蓋應(yīng)向前下傾（4）減小CD值要遵循的要點(diǎn)1）車身前部14 面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。15過渡不理想

4、過渡不理想 面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。16 風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平躺平”，且與車頂圓滑過渡。，且與車頂圓滑過渡。17越野車很難做到越野車很難做到 風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平躺平”，且與車頂圓滑過渡。，且與車頂圓滑過渡。18 盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。19上掀式前照燈上掀式前照燈（視頻）（視頻）20 在保險(xiǎn)杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。在保險(xiǎn)杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。21 車輪蓋應(yīng)與輪胎相平。車輪蓋應(yīng)與輪胎相平。22思考：思考：F1方程式賽車為什么不用車輪蓋？方程式賽車為什么不用車輪蓋？

5、23 整個(gè)車身應(yīng)向前傾整個(gè)車身應(yīng)向前傾12。2）整車24 水平投影應(yīng)為腰鼓形。水平投影應(yīng)為腰鼓形。25 后端稍稍收縮，前端呈半圓形。后端稍稍收縮，前端呈半圓形。26 最好采用艙背式或直背式。最好采用艙背式或直背式。3）汽車后部27 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。28 當(dāng)車速超過當(dāng)車速超過120km/h，尾翼會(huì)自動(dòng)升高，尾翼會(huì)自動(dòng)升高160mm，為車身增為車身增加加30的下壓力；在車速低于的下壓力；在車速低于80km/h，尾翼又會(huì)自動(dòng)降低。，尾翼又會(huì)自動(dòng)降低。 應(yīng)安裝尾翼。應(yīng)安裝尾翼。29尾翼與擾流板的區(qū)別尾翼與擾流板的區(qū)別30 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。31 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾

6、流板。32 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。33 若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應(yīng)高些，長度要短些。若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應(yīng)高些，長度要短些。34 后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。35 后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。36 所有零件應(yīng)在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑所有零件應(yīng)在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部。的蓋板蓋住底部。4）車身底部37底部比較凌亂底部比較凌亂38底部比較凌亂底部比較凌亂39 仔細(xì)選擇進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，精心設(shè)計(jì)內(nèi)部風(fēng)道。仔細(xì)選擇進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，精心設(shè)計(jì)內(nèi)部風(fēng)道。5）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻通風(fēng)系統(tǒng)40冷卻前制動(dòng)器冷卻前制

7、動(dòng)器冷卻前制動(dòng)器冷卻前制動(dòng)器冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器冷卻后制動(dòng)器和潤滑系統(tǒng)冷卻后制動(dòng)器和潤滑系統(tǒng)41冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和前制動(dòng)器冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和前制動(dòng)器冷卻后制動(dòng)器冷卻后制動(dòng)器為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足的空氣為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足的空氣42什么是超級(jí)跑車？什么是超級(jí)跑車？ 限量生產(chǎn)、價(jià)格高昂、動(dòng)力強(qiáng)勁（限量生產(chǎn)、價(jià)格高昂、動(dòng)力強(qiáng)勁（3.5L以上、以上、8缸以缸以上）、起步快（上）、起步快（0100km/h時(shí)間在時(shí)間在5s以內(nèi)）、技術(shù)超群、以內(nèi)）、技術(shù)超群、車身自重輕（采用碳纖維或輕質(zhì)合金材料）、外觀超前等。車身自重輕（采用碳纖維或輕質(zhì)合金材料）、外觀超前等。 形象的描述：形象的描述：外觀鮮亮，讓人愛得要死；加

8、速時(shí)令人外觀鮮亮，讓人愛得要死；加速時(shí)令人皮膚繃緊、汗毛直豎，讓人嚇得要死；數(shù)量奇少，價(jià)格奇皮膚繃緊、汗毛直豎，讓人嚇得要死；數(shù)量奇少，價(jià)格奇高，讓人想得要死。高，讓人想得要死。思考：對(duì)于轎車和超級(jí)跑車思考：對(duì)于轎車和超級(jí)跑車，哪種車型的空氣阻力系數(shù)更哪種車型的空氣阻力系數(shù)更大？為什么？大？為什么？43三種超級(jí)跑車三種超級(jí)跑車蘭博基尼蘭博基尼法拉利法拉利保時(shí)捷保時(shí)捷44答案答案 由于尾翼的影響、發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器通風(fēng)冷卻的需要，由于尾翼的影響、發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器通風(fēng)冷卻的需要，超級(jí)跑車的空氣阻力系數(shù)一般會(huì)大于普通轎車。超級(jí)跑車的空氣阻力系數(shù)一般會(huì)大于普通轎車。蘭博基尼跑車蘭博基尼跑車 在冷卻通風(fēng)口關(guān)閉

9、且擾流板擺平時(shí)，在冷卻通風(fēng)口關(guān)閉且擾流板擺平時(shí)，CD值為值為0.33；展；展開時(shí)，開時(shí)，CD值為值為0.36。思考：對(duì)于轎車和超級(jí)跑車思考：對(duì)于轎車和超級(jí)跑車，哪種車型的空氣阻力系數(shù)更哪種車型的空氣阻力系數(shù)更大？為什么？大？為什么？45減小減小CD值要遵循的要點(diǎn)總結(jié)如下：值要遵循的要點(diǎn)總結(jié)如下：46未來轎車的外形未來轎車的外形47導(dǎo)流板導(dǎo)流板 6）貨車和半掛車的空氣阻力也很重要，不少貨車駕駛室）貨車和半掛車的空氣阻力也很重要，不少貨車駕駛室上已裝用導(dǎo)流板等裝置，以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。上已裝用導(dǎo)流板等裝置，以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。4849車型車型空氣阻力系數(shù)空氣阻力系數(shù)CD 帕薩特帕薩特0

10、.28 奧迪奧迪A40.28 現(xiàn)代現(xiàn)代0.29 奔馳奔馳C級(jí)級(jí)0.26 奔馳奔馳S級(jí)級(jí)0.27 保時(shí)捷保時(shí)捷0.31 陸虎覽勝陸虎覽勝0.38一些常見車型的空氣阻力系數(shù)一些常見車型的空氣阻力系數(shù)50cosddsincoscosddsincos2w0gfwgg21w0gfwgg1LrfGFtuLriiILrILhgGLhLaGFLrfGFtuLriiILrILhgGLhLbGFZZZZ汽車加速上坡受力圖汽車加速上坡受力圖51sincosg1sLhLbGFZsincosg2sLhLaGFZ 主要與質(zhì)心位置主要與質(zhì)心位置及坡度角有關(guān)。及坡度角有關(guān)。（1）靜態(tài)軸荷的法向反作用力（2）動(dòng)態(tài)分量tuLri

11、iIGgLrIGgLhgGFZdd0gfwg1dtuLriiIGgLrIGgLhgGFZdd0gfwg2d 思考：汽車加速前進(jìn)思考：汽車加速前進(jìn)時(shí)時(shí)，前后輪的垂直載荷前后輪的垂直載荷發(fā)生什么變化？發(fā)生什么變化？52加速時(shí)加速時(shí)后驅(qū)車容易滿足后驅(qū)車容易滿足附著條件附著條件跑車大多采用后輪驅(qū)動(dòng)跑車大多采用后輪驅(qū)動(dòng)思考：加速時(shí)思考：加速時(shí)，前驅(qū)車還是后驅(qū)車容易滿足附著條件？前驅(qū)車還是后驅(qū)車容易滿足附著條件？ 保時(shí)捷保時(shí)捷911雙座跑車采用雙座跑車采用后置式發(fā)動(dòng)機(jī)后置式發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)。后輪驅(qū)動(dòng)。53 絕大多數(shù)雙座跑車采用中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)。絕大多數(shù)雙座跑車采用中置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)。思考：要想使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩

12、得到充分發(fā)揮思考：要想使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩得到充分發(fā)揮，又滿足附又滿足附著條件著條件，最理想的驅(qū)動(dòng)方式是什么？最理想的驅(qū)動(dòng)方式是什么？四輪驅(qū)動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)54高級(jí)轎車高級(jí)轎車自重大，自重大，F(xiàn)f大；車速高，車體大，大；車速高，車體大，F(xiàn)W大；大；發(fā)動(dòng)機(jī)排量大，發(fā)動(dòng)機(jī)排量大，F(xiàn)t大。大。思考：什么車型適合用四輪驅(qū)動(dòng)？思考：什么車型適合用四輪驅(qū)動(dòng)？超級(jí)跑車超級(jí)跑車車速高，車速高，F(xiàn)W大；發(fā)動(dòng)機(jī)排量大大；發(fā)動(dòng)機(jī)排量大， Ft大。大。越野車越野車道路條件差，附著系數(shù)小。道路條件差，附著系數(shù)小。重型貨車重型貨車自重大，自重大，F(xiàn)f大，道路條件差，附著系數(shù)小。大，道路條件差，附著系數(shù)小。552rLf1w21uACFZ2rLr2w21uACFZCLf前