车辆动力学基础3.pptx

冷 却 前 制 动 器
器
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为发动机提供充足的空气
冷
却
冷 却 发 动
后 制 动
机
器
和
前
制
动
器
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减小CD值要遵循的要点总结如下：
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未来轿车的外形
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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。
（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 在行驶方向的分力。
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空气阻力FW的计算
Fw
1 2
C
D
A
vr2
CD—空气阻力系数； A—迎风面积(m2)；
vr—相对速度(m/s)；
ρ—空气密度。
ua—--车速(km/h)
1.2258N s2 m4
Fw
CD Aua2 21.15
2）干扰阻力
➢车身表面的凸起物引起的阻力。
后视镜
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后视镜 后视镜设计
也要注重流线形
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后视镜
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后视镜
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门把手
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悬架导向杆和传动轴
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3）内循环阻力
➢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
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侧风作用下车辆的姿态又如何？
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感谢您的观看。
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减小CD值要遵循的要点
1）车身前部 发动机盖应向前下倾
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➢面与面交接处的棱角应为圆柱状。
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➢面与面交接处的棱角应为圆柱状。
过渡不理想
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➢风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。
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➢风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。 越野车很难做到
➢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。
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底部比较凌乱
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底部比较凌乱
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5）发动机冷却通风系统
➢仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。
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冷
却 后
冷
制
动
器
和
润
滑 系 统
冷 却
前
制
动
却 发 动 机 和 制 动 器
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➢水平投影应为腰鼓形。
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➢后端稍稍收缩，前端呈半圆形。
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3）汽车后部
➢最好采用舱背式或直背式。
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➢应安装后扰流板。
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➢应安装后扰流板。
➢当车速超过120km/h，尾翼会自动升高160mm，为车身增 加30％的下压力；在车速低于80km/h，尾翼又会自动降低。
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➢尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。
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上掀式前照灯（视频）
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➢在保险杠下面，应安装合适的扰流板。
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➢车轮盖应与轮胎相平。
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思考：F1方程式赛车为什么不用车轮盖？
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2）整车
➢整个车身应向前倾1°～2°。
➢空气升力在水平方向的投影。
➢由于流经车顶的气流速 度大于流经车底的气流速度， 使得车底的空气压力大于车 顶，从而空气作用在车身上 的垂直方向的压力形成压差， 这就是空气升力。
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思
打开天窗换气时，天窗上
考
方的压力低于车内的压力。
打开天窗换气和打开侧窗换气有何不同？
夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油？
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➢应安装后扰流板。
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➢应安装后扰流板。
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➢应安装后扰流板。
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➢若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。
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➢后面应采用鸭尾式结构。
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➢后面应采用鸭尾式结构。
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4）车身底部
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空气速度
空气流入角度
L
顺风
L 0
逆风
vr v vw
vr v vw
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例题
一辆具有1.95m2前端面积和空气阻力系数 为0.42的轿车，以90km/h速度行驶，如 果车辆遇到40km/h速度的顺风或者逆风， 计算顺风、逆风两种条件下的空气阻力和 克服空气阻力所需要的发动机功率
导流板
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一些常见车型的空气阻力系数
车型
帕萨特 奥迪A4 现代 奔驰C级 奔驰S级 保时捷 陆虎览胜
空气阻力系数CD 0.28 0.28 0.29 0.26 0.27 0.31 0.38
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计算
Fw
1 2
C
D
A
vr2
vr v vw
车辆穿过静止空气的 速度
空气阻力FW
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。
（1）压力阻力（占91％）
➢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。又分为四部分：形状阻力、干扰阻力、内循环 阻力和诱导阻力
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1）形状阻力
➢取决于车身主体形状。
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