汽车造型与空气动力学

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第六讲汽车造型设计与空气动力学

第六讲汽车造型设计与空气动力学
第六讲 汽车造型设计与空气动力学
————《汽车车身结构与设计》课程
教 师: 李 迪 专 业:车辆工程 学 院:交通与车辆工程学院
2006年11月6日
概要
汽车空气动力学性能
汽车行驶时所受到的气动力和力矩 改善汽车空气动力性能的措施 汽车空气动力学的发展阶段 整体优化法设计
汽车造型设计
汽车车身结构与设计
33/34
二、汽车造型技术与方法
3.汽车造型技术与方法
(1)收集资料信息形成造型设计概念 借鉴、继承和改进; 征得消费者对汽车的意见和期望; 每年参加各地举办的汽车展览会; 收集市场的信息反馈.
(2)获得造型设计的基本硬点-控制线图 总布置设计、局部改型设计的控制关系
(3)造型构思草图
侧倾力矩Mx(以汽车右倾为正):
Mx

Fy ZC

1 2
2SCZ ZC

1 2
2SLCMX
汽车车身结构与设计
5/34
一、汽车的空气动力学性能
2.汽车的空气阻力
Fx

1 2
2SCD
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
首先确定一个符合总布置要求的理想的低阻形体,在其发展成 实用化汽车的每一设计步骤中,都应严格地保证形体的光顺性, 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 系数的实车 ,称之为形体最佳化(Shape Optimization)。
汽车车身结构与设计
28/34
一、汽车的空气动力学性能
汽车车身结构与设计
个月和24个月,最终目标是12—18个月。

汽车空气动力学

汽车空气动力学

为“非定常流场”;不随时间变化得流场,称做“定常流
场”。
“流线”——为了研究气流得运动,在气流中引人一条假想 得曲线,她任何一点切线得方向都与该时刻气流质点速度向 量得方向相同。流线所给出得,就是在同一瞬时,线上各气 流质点运动方向得图形。
“流谱”——在某一瞬时得流场中,许多流线得集合,可通过 流谱来描述气体流动得全貌。
分离和涡流耗费能量,使阻力增大。
汽车表面得附面层
发动机罩与前风窗凹处得涡系
3、汽车行驶时受到得气动力和力矩
3、1 气动力
将整个汽车外表面上压力合成而得到作用在汽车上得 合力,称为气动力F。合力在汽车上得作用点称为风压 中心,记作C、P。气动力F与气流速度得平方,迎风面 积S以及车身形状系数CF成正比,即:
基本原则: 1、降低高静压区气体静压,升高低静压区得气体静压; 2、延缓分离现象; 3、负迎角造型,疏导底部气流; 4、使风压中心位于汽车质心之后。
造型上改善空气动力性能得措施
1、汽车前部 使迎面气流顺畅得流过:车头部前端低矮,后倾圆化,保险杠位
置前伸,端面呈凸字形,拐角圆滑,俯视图呈半圆形;
控制底部气流量:设置阻流板; 冷却空气入口处得优化:设置在正压区。
M y Fx Zc Fz X c pqS (Cd Zc Cz X c ) pqSLCMy
横摆力矩Mz
M y Fy X c pqSLCMz
侧倾力矩Mx
M x Fy Zc pqSLCMx
Xc、Zc——风压中心到质心距离; L——为特征长度,一般指轴距。
气动力和气动力矩
4、汽车气动阻力得组成
造型上改善空气动力性能得措施
2、汽车中部 前后风窗倾角增大; 增大风窗玻璃法向曲率; 前、后柱圆化; 风窗玻璃表面与周围平滑,采用粘贴法安装玻璃; 俯视图中部鼓腰; 最大横截面尽可能后移; 侧面平滑

【研究】汽车车身空气动力学应用

【研究】汽车车身空气动力学应用

【关键字】研究研究性学习论文小组成员:班级:机电1011指导教师:卢梅汽车车身的空气动力学应用摘要:汽车在行驶中由于空气阻力的作用,围绕着汽车重心同时产生纵向,侧向和垂直等三个方向的空气动力量,对高速行驶的汽车都会产生不同的影响。

因此轿车的车身设计既要服从空气动力学,要有尽量低的空阻系数,降低发动机的输出负担,又要采取措施,降低诱导阻力,以保证轿车的行驶安全。

关键词:空气动力学,车身外形设计,导流板,扰流板背景:迄今为止,汽车的发展已经过了112年,无论是汽车的速度,还是汽车的配置,或者是汽车的造型多有了长足的发展。

随着汽车速度的提高,空气阻力成为汽车前进的最大障碍。

在此因素下,汽车造型经历了马车型汽车,箱型汽车,甲壳虫型汽车,船型汽车,鱼型汽车以及楔型汽车等六个阶段的演变,从而越来越符合空气动力学的要求,越来越符合人们的审美观。

在这一发展历程,也可看做是人们对空气动力学的认识及应用过程。

1934年,流体力学研究中心的雷依教授,采用模型汽车在风洞中试验的方法测量了各种车身的空气阻力,这是具有历史意义的试验。

它标志着人们开始运用流体力学原理研究汽车车身的造型。

1937年,德国设计天才费尔南德·保时捷开始设计类似甲壳虫外形的汽车。

它是第一代大量销售的空气动力学产物的汽车。

1949年福特公司推出了福特V8汽车,这种车型改变了以往汽车造型模式、使前翼子板和发动机罩,后翼子板和行李舱溶于一体,大灯和散热器罩也形成整体,车身两侧是一个平滑的面,驾驶室位于中部,整个造型很象一只小船,因此,我们把这类车称为“船型汽车”。

船形汽车不论从外形上还是从性能上来看都优于甲壳虫形汽车,并且还较好地解决了甲壳虫形汽车对横风不稳定的问题。

船型汽车尾部过分向后伸出,形成阶梯状,在高速行驶时会产生较强的涡流,为了克服这一缺点,人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜,倾斜的极限即成为斜背式。

由于这个背部很象鱼的背脊,所以这类车称为“鱼型汽车”。

确定汽车外形有三个基本要素

确定汽车外形有三个基本要素

确定汽车外形有三个基本要素,即机械工程学、人机工程学和空气动力学。

前两个要素在决定汽车构造的基本骨架上具有重要意义,特别在设计初期,受这两个要素的制约更大。

1、作为汽车,最主要的是能够行驶和耐用。

以此为前提,首先必须考虑到机械工程学的要素,包括发动机、变速器内部结构设计。

要使汽车具有行走功能,必须安装发动机、变速器、车轮、制动器、散热器等装置,而且要考虑把这些装置安装在车体的哪个部位才能使汽车更好地行驶。

这些设计决定之后,可根据发动机、变速器的大小和驱动形式确定大致的车身骨架。

如果是大量生产,则要强调降低成本,车身钣金件冲压加工的简易化,同时兼顾到维修简便性,即使发生撞车事故后,车身要易于修复。

上述这些都属于机械工程学的范畴。

2、其次是人机工程学要素。

因为汽车是由人驾驶的,所以必须保证安全性和舒适性。

首先应确保乘员的空间,保证乘坐舒适,驾驶方便,并尽量扩大驾驶员的视野。

此外,还要考虑上下车方便并减少振动。

这些都是设计车身外形时与人机工程学有关的内容。

3、以上两个要素决定了汽车的基本骨架,也可以说是来自汽车内部对车身设计的制约。

在确定汽车外形的时候,来自外部的制约条件即空气动力学要素则显得尤为重要,特别是近年来,由于发动机功率增大,道路条件改善,汽车的速度显著提高之后。

高速行驶的汽车,肯定会受到空气阻力。

空气阻力的大小,大致与车速的平方成比例增加。

因此,必须在车身外形上下工夫,尽量减少空气阻力。

空气阻力分为由汽车横截面面积所决定的迎风阻力和由车身外形所决定的形状阻力。

除空气阻力外,还有升力问题和横风不稳定问题。

这些都是与汽车造型密切相关的空气动力学问题。

4、当然,汽车并不仅仅是根据上述三要素制造的,还要考虑其他因素。

例如,商品学要素对汽车的设计就有一定的影响。

从制造厂商的角度出发,使汽车的外形能强烈刺激顾客的购买欲是最为有利的。

但是无视或轻视前面所述的三个基本要素,单纯取媚于顾客的汽车造型是不长久的,终究要被淘汰。

汽车造型设计知识点

汽车造型设计知识点

汽车造型设计知识点汽车造型设计是指对汽车外观进行设计的过程,旨在创造具有吸引力、独特性和辨识度的汽车外观。

下面将介绍汽车造型设计的几个知识点。

一、比例和比例感比例是指各个部分之间的大小关系以及整体与局部之间的关系。

在汽车造型设计中,比例感的把握至关重要。

优秀的汽车设计师必须具备对比例的敏锐感知和准确判断能力。

一款成功的汽车造型应具备平衡感和和谐感,整体与细节之间的比例关系要协调一致,以产生视觉上的美感。

二、动感线条和造型处理动感线条是指汽车外观上具有一定流畅感、张力和动势感的线条,这些线条可以传达出车辆在运动中的速度和稳定性。

动感线条的设计常常通过流线型的曲线和切割面来实现,以产生动力感和运动感。

此外,对于整个造型的处理也需要符合品牌的风格和定位,以呈现出独特的外观特征。

三、灯光设计灯光在汽车的造型设计中起到了至关重要的作用。

灯光设计不仅仅是为了照明和安全,还可以成为整个汽车造型的点睛之笔。

优秀的灯光设计可以为汽车增添个性和辨识度,不同的灯光形状和排列方式可以打造出不同风格的汽车外观。

四、色彩运用色彩是汽车外观设计中不可忽视的要素之一。

色彩的运用可以影响人们的情感和感知,不同的颜色可以传递不同的感觉和信息。

汽车外观颜色的选择应与车型的定位和品牌形象相匹配,同时也需要考虑适应当地的文化和市场需求。

五、人机工程学人机工程学是指将人体工程学原理应用到汽车设计中,以提升汽车的人机交互性和使用便捷性。

合理的人机工程学设计可以让驾驶员更舒适安全地操作汽车,并提供更好的使用体验。

例如,操控杆、按钮和仪表盘的布局,座椅的舒适度以及方向盘和座椅的调整功能等都需要充分考虑人体工程学原理。

六、空气动力学空气动力学是指对空气流动的研究,并将其应用到汽车的造型设计中。

通过对汽车外形的优化设计,可以降低气动阻力,提高燃油经济性和行驶稳定性。

空气动力学设计通常包括车头、车身和尾部的形状以及风阻系数的优化等。

总结:汽车造型设计涉及到多个知识点,并且需要将这些知识点有机地结合起来,以创造出独特、美观且实用的汽车外观。

(汽车行业)空气动力学在汽车设计中的应用

(汽车行业)空气动力学在汽车设计中的应用

(汽车行业)空气动力学在汽车设计中的应用空气动力学汽车作为壹种商品,首先向人们展示的就是它的外形,外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。

汽车的外形设计,专业的说法叫做汽车造型设计,是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。

汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。

它不是对汽车的简单装饰,而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。

汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者,使其产生拥有这种车的欲望。

汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤,是整车设计最初阶段的壹项综合构思,但却是决定产品命运的关键。

汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之壹。

汽车造型主要涉及科学和艺术俩大方面。

设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。

同时,设计师更需要有高雅的艺术品味和丰富的艺术知识,如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学等等。

二战以后现代主义提倡的民主制度,强调每个人都必须平等。

但人和人之间始终存在着许多不同。

我们必须承认,所谓清壹色的平等只能够创造出壹种假象,而且不是真正满足了每个人的需要。

所以,今后的汽车造型设计将更多注重个体性和差异性。

技术的进步为设计师提供了强有力的技术支持,让他们有能力做出更灵活、更多样化的设计满足消费者的需求,旧有的规格化和标准化将被推翻。

目前部分技术实力高超的小型汽车厂商已经开始提供个人定制汽车服务,但要价不菲,2007年曾有美国富商向宾西法尼亚订购了壹辆价值300万美元的跑车。

消费者参和原始时期,人类使用的器物都是自己制作,且从制作过程中得到满足和成就感,这是人类的本能之壹。

大工业生产包办了壹切制作过程,人得到的只有最后的成品。

新的世纪里,这种本能将会被重新提倡。

既成品的概念已经成为过去。

在不完全否定工业大生产的前提下,现代产业体制将会做出灵活的调整。

今后的汽车会像今天我们所能见的电脑产品壹样,不再以最终完成品的状态出厂,而是有各种性能升级的空间。

汽车造型设计的名词解释

汽车造型设计的名词解释

汽车造型设计的名词解释从古至今,汽车一直是人类生活中不可或缺的一部分,而汽车的造型设计则是汽车工业中至关重要的环节。

汽车的外观设计不仅是一种艺术形式,更是一种独特的设计语言,通过外观的线条、比例和形状来传达车辆的功能、性能和品牌形象。

本文将解释汽车造型设计中一些重要的名词,带你深入了解这个充满创意和技术的领域。

1. 比例(Proportion)比例在汽车造型设计中扮演着至关重要的角色。

汽车的比例是指各个组成部分的比例关系,包括车轮直径、车身长度、车头和车尾的比例等。

合理的比例可以使整车看起来平衡、和谐,并且符合人们对风格的审美认知。

例如,长短合适的轴距、适当的车身长度以及恰如其分的车轮直径都会给人一种美感和稳定感。

2. 曲线(Curve)汽车造型设计中的曲线是指车身表面的弧度和线条走向。

曲线的使用能够赋予汽车一种流线型的美感,同时也与车辆的速度和性能相关。

例如,狭长的曲线可以给人一种动感和速度感,而圆润柔和的曲线则会给人一种平衡感和温和感。

汽车设计师通过使用不同类型的曲线来营造出不同的情绪和特征,进而传达品牌形象和设计理念。

3. 肩线(Shoulder Line)肩线是汽车侧面视图中从车头到车尾的一条线。

这条线能够起到将车辆分成上下两部分的作用,并且能够赋予车辆轮廓线条更多的动感和流畅感。

肩线的高度、弧度以及与其他线条的交汇点都会影响车辆的整体视觉效果。

比如,高而突出的肩线会给人一种力量感和阳刚感,而低调的肩线则展现出一种典雅和柔和的风格。

4. 灯组设计(Lighting Design)车辆灯组设计从功能性和美感上来说同样重要。

灯组设计包括前大灯、后尾灯和雾灯等不同部位。

这些灯光不仅要满足行车安全的要求,还要与整车造型相协调。

设计师可以通过灯具的形状、曲线和照明效果来营造出不同的风格和形象,例如,锐利的前大灯设计会给人一种锐利和动感的感觉,而柔和的尾灯设计则会显得更加温暖和亲切。

5. 运动套件(Sport Package)运动套件是指在原有基础上对汽车进行一系列外观设计上的改动,以增加运动感和动感。

空气动力学总结

空气动力学总结

汽车空气动力学总结第一章绪言一、何谓汽车空气动力学:以流体力学和空气动力学的基本原理、基本方法,分析汽车绕流汽车时的速度场、压强场,来研究作用在汽车上的气动力、气动力矩及其对汽车造型和性能影响的一门学科。

二、研究内容:1•气动力和气动力矩2.流场3.内部设备的冷却4. 散热通风和空调三、促使汽车空气动力学迅速发展的几个重要原因1.实用车速的提高2.石油危机价格暴涨3.市场竞争日趋激烈,促使各汽车厂家注重汽车性能。

四、汽车设计外形的要素1.机械工程要素:满足构件的布局,易于制造,方便维修。

2.人体工程要素:保证乘员乘坐舒适,上下方便,视野广阔,安全。

3.流体力学要素:满足流体力学方面的要求。

4.商品学要素。

五、小轿车外形的演变1、箱型汽车2、甲虫型汽车3、船型汽车4、鱼型汽车5、楔型汽车6 、未来型汽车各种型号汽车的特点六、货车和客车的造型问题第二章空气动力学基本原理大多数问题在流体力学中都有所设计,不在作详细论述,重要问题:从空气动力学的观点考察作用在汽车上的气动力和气动力矩1、摩擦阻力以边界层反映出的摩擦阻力2、压差阻力形成的原因3、诱导阻力分析诱导阻力形成的原因4、汽车坐标系的建立第三章空气动力对汽车性能的影响一、牵引力必须克服的各种阻力1、气动阻力X二C x 1W2A22、滚动阻力X R=(G -Y)f R忽略Y则X R=Gf3、爬行阻力X c G sin -4、加速阻力X A」ag汽车在水平无风的路面上等速行驶时,总阻力只有滚动阻力和气动阻力12A Gf由前述知,气动阻力系数下降,燃油消耗率下降。

第四章小轿车的气动造型一、 小轿车表面气流的流动情况1、 以阶梯背为例进行分析各部位的流动情况阻力总阻力气动阻力滚动阻力― vN e总阻力气动阻力二、 功率和车速的关系1、 气动阻力消耗的功率和车速的三次方成正比2、滚动阻力近似和速度的一次方成正比 三、气动力和最大车速的关系r T max 一Gf R 行 書 ]TA(C x -C y f R )由上式知:气动阻力系数下降,最大速度增大。

汽车空气动力学研究

汽车空气动力学研究

汽车空气动力学研究汽车是现代工业中不可或缺的交通工具,每年全球汽车产量都在稳步增长。

在汽车发展的漫长历程中,科技不断深入,汽车空气动力学成为汽车工程领域重要的研究方向之一。

空气动力学研究通过优化汽车的空气动力特性,实现汽车的工程优化,提高汽车性能、安全性、耐久性等方面的指标。

汽车气动力学的研究内容汽车气动力学是研究汽车行驶时,车辆与空气相互作用的力学学科。

汽车气动力学主要涉及以下内容:1. 静态外观。

汽车设计外观时不能只考虑外观美观,还应当考虑各个零部件装配后形成的flow field,避免影响车辆稳定性。

2. 内部空气动力。

驾驶员通风以及气流对座椅、前挡风玻璃表面的影响也应当纳入研究范围之内。

3. 车辆纵向平衡。

车辆纵向平衡主要涉及车辆的气动力分布,主要考虑空气动力的平衡特性,减少纵向风阻能提高汽车行驶的稳定性。

4. 车辆横向控制。

包括汽车侧翻、车身倾斜等因素对车辆安全性的影响。

5. 车辆安全保护。

以人为本,消除风噪、震动等因素,为人车安全提供保障。

汽车气动力学的意义汽车气动力学研究的意义主要体现在以下三个方面。

1. 提高汽车性能。

气动性能的优化可以减小汽车的风阻,提高汽车行驶时的速度、操控性、平稳性等指标。

2. 提高汽车安全性。

汽车在行驶时受到的气动力和侧风力的影响较大,优化汽车造型和气动表面,可以降低车辆因风阻、偏移而失控的风险。

3. 降低汽车油耗。

优化汽车气动性能可以减小汽车的风阻,从而减少汽车总的能耗,达到降低油耗的目的。

汽车气动力学研究的方法几何模型流程与其他物体不同,汽车具有相当复杂的结构,其中零部件的形状和安排都不同,而零部件的尺寸和角度对于气流的影响也不同,这就为汽车气动力学研究带来了很大的挑战。

传统的汽车空气动力学研究一般是使用流体模拟软件对汽车进行零部件建模,并用实验一次次验证模拟结果的准确性,使车辆专业人员更优秀的预测分析车辆的气动性能。

通过三维CAD模型建立一套完整的汽车外形模型,并分析不同结构条件下的汽车流场分布。

汽车造型设计基础

汽车造型设计基础

汽车造型设计基础—空气动力学姓名:赵逸昕班级:T1113-10学号:007指导老师:刘敏目录1. 空气动力学的概述2. 空气动力学的发展3. 空气动力学的研究4. 空气动力学对汽车造型的影响5. 改善汽车空气动力学性能的办法6. 总结7. 参考文献摘要:汽车空气动力学主如果应用流体力学的知识,研究汽车行驶时,即与空气产生相对运动时,汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作使劲(称为空气动力),和汽车的各类外部形状对空气流动和空气动力的影响。

所以,深切了解空气动力学对汽车造型设计汽车有很大的帮忙。

关键词:汽车;空气动力学;汽车造型设计。

1. 空气动力学的概述空气动力学是流体力学的一个分支,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转变。

它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推动技术的发展而成长起来的一个学科。

空气动力学特性直接影响汽车的经济性、动力性、操纵稳定性和乘坐舒适性等。

为改良汽车性能,汽车工业界投人大量人力、物力和财力研究汽车内外的空气流动及其相关的各类现象。

风洞实验是汽车空气动力学研究的传统而又有效的方式,但风洞建设投资大,实验周期长。

随着计算机和计算技术的迅速发展而蓬勃兴起的数值仿真方式为汽车空气动力学的研究开辟了新的途径。

最近几年来,汽车空气动力学数值仿真发展迅速,数值仿真在汽车流场研究中的重要性不断增加,应用范围不断扩大。

下面从不同方面论述汽车空气动力学的发展情况。

2 空气动力学的发展国外的汽车空气动力学研究可以追朔到本世纪的20-30年代,但直到7O年代以觑,尚未比较完整系统的研究。

此学科在近3O年中取得了较大发展。

7O年代以来,国外陆续发表了汽车空气动力学方面的研究功效、研究报告和专著,研究手腕普遍采用航空实验用的风洞对汽车空气动力特性进行研究,研究的重点主如果空气动力的特性和它们对汽车性能的影响。

国内在这方面的研究起步较晚,虽然也开过专题性的学术会议,但整体上说还处于起步阶段。

汽车造型设计的知识点

汽车造型设计的知识点

汽车造型设计的知识点汽车造型设计是汽车设计领域中至关重要的一环,它不仅关系到汽车外观的美观与吸引力,还直接影响到驾驶体验、安全性和品牌形象等方面。

本文将介绍汽车造型设计的几个关键知识点。

1. 比例与比例感在汽车造型设计中,比例是一个非常重要的因素。

合理的比例可以使汽车外观更加协调和美观,给人以舒适和稳定的感觉。

汽车的整体比例通常由车身长度、宽度、高度以及轴距等要素确定。

此外,细节的比例感也需要被重视,例如车灯、轮毂等部件的大小和位置,都需要与整车比例相协调。

2. 流线型与空气动力学流线型外观是现代汽车设计中常见的风格之一,它不仅具有美观性,还可以提高汽车的空气动力学性能。

通过流线型设计,可以减小汽车行驶时的空气阻力,提升燃油经济性和行驶稳定性。

因此,在汽车造型设计中,合理运用流线型元素可以达到美观与功能性的双重效果。

3. 图形元素与品牌识别每个汽车品牌都希望能够通过独特的汽车外观设计来展示自己的品牌特色和个性。

在汽车造型设计中,图形元素的运用非常重要。

例如,标志性的前脸设计、车灯造型、车身线条等都可以成为品牌的识别特征。

通过图形元素的独特运用,可以使不同品牌的汽车在市场中有更好的辨识度。

4. 材料与质感汽车造型设计不仅仅关注外观形状,还需要考虑材料的选择和运用,以及质感的呈现。

不同材质的运用会给人不同的触感和视觉感受,进而影响到整体的外观品质。

例如,金属材质可以赋予汽车更高级的质感,而塑料材料则更加轻巧和经济实用。

合理选择和运用材料,可以为汽车外观设计增添新的元素和层次感。

5. 人机工程学与人性化设计汽车作为一种交通工具,其外观设计也需要考虑到驾驶员和乘客的舒适度和便利性。

人机工程学是一门研究人类与机械设备之间的协调关系的学科,它在汽车设计中有着重要的应用。

人性化的设计可以提高驾驶员的操控感和操作便利性,增加乘客的舒适感,从而提升整体的驾驶体验。

总结:汽车造型设计涉及到多个知识点,包括比例与比例感、流线型与空气动力学、图形元素与品牌识别、材料与质感以及人机工程学与人性化设计。

汽车空气动力学

汽车空气动力学

重庆大学汽车系汽车空气动力学汽车空气动力学前言车身的空气动力学设计是车身设计的重要内容。

的能量克服空气阻力;的能量克服空气阻力;轿车空气动力性的差异可使空气阻力相差别30%,燃油消耗相差达12%以上。

前言三、空气动力学对汽车性能的影响Land Speed VehicleLand Speed Vehicle Land Speed VehicleLand Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed Vehicle Land Speed VehicleLand Speed Vehicle Land Speed VehicleLand Speed Vehicle前言汽车空气动力学第一章空气动力学基础知识第一章空气动力学基础知识常数),有第二节流体力学基础第二节流体力学基础吹纸条:球浮气流:发动机化油器喉管第二节流体力学基础第一章空气动力学基础知识在无粘性气流中,所受合力为零。

在粘性气流中,所受合力不为零。

第三节空气的粘滞性和气流分离现象的气流先停止流动,进而反向流动,形成涡流区,将继续流动的气流与第三节空气的粘滞性和气流分离现象三、气流分离现象在物体背流面,流束的扩展受到尾流区的限制,使流束截面较比迎流面小,其压力较迎流面低。

而尾流区的压力与相邻流体压力接近。

这就使物体压差阻力”的作用。

只有在逆压梯度条件下才会产生分离。

逆压梯度越大,越易分离。

三、气流分离现象第一章空气动力学基础知识表示为与动压力、迎风面积成正比的形式:是表征汽车空气动力特性的重要指标,它主要取决于汽车外形,也与第一章空气动力学基础知识第五节汽车空气动力与空气动力矩Al Al2汽车空气动力学C d 总值:0.45A—形状阻力(C d =0.262);B—干扰阻力(C d =0.064);C—形状阻力(C d =0.053);D—形状阻力(C d =0.031);E—形状阻力(C d =0.040)。

理想车身气动造型研究与F1赛车空气动力学

理想车身气动造型研究与F1赛车空气动力学

1.1 课题来源与研究内容及意义
本论文是湖南省重点资助项目“汽车高速气动特性优化设计平台构建与应用” 的子课题。该子课题参照翼型绕流的物理特性,运用非均匀有理 B 样条理论拟合 出基本理想基本形体纵向截面的几何弯度曲线,在满足汽车车身气动六分力要求 的条件下, 采用优化设计方法确定了一个符合总布置要求的理想低阻流线形车身。 本论文主要研究内容如下: 1) 从汽车气动特性原理的角度分析了现代车身气动造型的各个发展阶段; 2) 本论文是在华南理工大学黄向东教授所提理论的基础上,结合了 NURBS 曲线曲面理论及细长体理论的前提下,参考了车身设计相关经验参数的同时,提 出了一种较为合理的流线形体纵对称面的二维截面流线形曲线。同时根据实用约 束条件、几何约束条件、力学约束条件,构造出了对称中面的升力系数期望曲线。
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1.2 车身整体优化造型研究概况
1
理想车身气动造型研究与 F1 赛车气动特性初探
在运用已确定的解析曲线为形体横截面边界的前提下生成一三维流线形类车身数 字化模型; 3 )在对该基本形体的气动特性进行了数值模拟的基础上,分析并比较了中面 升力系数的期望曲线与模拟曲线,得出二者有一致的趋势。同时,对该形体的三 维外流场进行了可视化分析; 4) 曲线曲面的理论应用于 F1 赛车车身气动外流场、 前后负升力翼、 地面效应、 赛车超车等气动特性方面的初步研究。 由于高等级公路的发展、汽车车速的提高对汽车的操纵稳定性、安全性、舒 适性提出了越来越高的要求,特别是由于全球能源危机、油价上涨,使得改善汽 车燃油经济性成为汽车技术的重要手段。汽车空气动力特性对汽车的动力性、经 济性和操纵稳定性有着直接的影响,设计空气动力特性良好的流线形车身是提高 上述性质的重要途径,也是本论文研究的意义之所在。

汽车造型与空气动力学

汽车造型与空气动力学

汽车造型与空气动力学●轿车前部●轿车客舱●轿车尾部●轿车底部●附加装置●车轮一、轿车前部车头造型对气动阻力影响因素很多,主要有:车头边角、车头形状、车头高度、发动机罩与前风窗造型、前凸起唇及前保险杠的形状与位置、进气口大小、格栅形状等。

1.车头边角的影响:车头边角主要是车头上缘边角和横向两侧边角。

●对于非流线型车头,存在一定程度的尖锐边角会产生有利于减少气动阻力的车头负压区。

●车头横向边角倒圆角,也有利于产生减小气动阻力的车头负压区。

2.车头形状的影响●整体弧面车头比车头边角倒圆气动阻力小。

3.车头高度的影响●头缘位置较低的下凸型车头气动阻力系数最小。

但不是越低越好,因为低到一定程度后,车头阻力系数不再变化。

●车头头缘的最大离地间隙越小,则引起的气动升力越小,甚至可以产生负升力。

4.车头下缘凸起唇的影响●增加下缘凸起唇后,气动阻力变小。

减小的程度与唇的位置有关。

5.发动机罩与前风窗的影响●发动机罩的三维曲率与斜度。

(1)曲率:发动机罩的纵向曲率越小(目前大多数采用的纵向曲率为0.02m-1),气动阻力越小;发动机罩的横向曲率均有利于减小气动阻力。

(2)斜度:发动机罩有适当的斜度(与水平面的夹角)对降低气动阻力有利,但如果斜度进一步加大对将阻效果不明显。

(3)发动机罩的长度与轴距之比对气动升力系数影响不大。

●风窗的三维曲率与斜度。

(1)曲率:风窗玻璃纵向曲率越大越好,但不宜过大,否则导致工艺难实现、视觉视真、刮雨器的刮扫效果。

前风窗玻璃的横向曲率均有利于减小气动阻力。

(2)斜度:前风窗玻璃的斜度(与垂直面的夹角)<=300时,降阻效果不明显,但过大的斜度,使视觉效果和舒适性降低。

前风窗斜度=480时,发动机罩与前风窗凹处会出现一个明显的压力降,因而造型时应避免这个角度。

(3)前风挡玻璃的倾斜角度(与垂直面的夹角)越大,气动升力系数略有增加。

●发动机罩与前风窗的夹角与结合部位的细部结构。

6. 汽车前端形状●前凸且高不仅会产生较大的阻力而且还将会在车头上部形成较大的局部负升力区。

汽车的车身造型和空气动力学性能

汽车的车身造型和空气动力学性能

汽车的车身造型和空气动力学性能汽车作为现代社会中最主要的交通工具之一,车身造型和空气动力学性能在其设计和制造中起着至关重要的作用。

本文将从汽车的车身造型和空气动力学性能两个方面论述其对汽车性能和品质的影响。

一、车身造型1.1 外观设计汽车的外观设计是一种艺术和科学的结合。

通过创新的车身造型设计,汽车制造商可以塑造出独特而吸引人的外观,使消费者在购买时产生情感认同。

同时,优秀的外观设计还能增强汽车的品牌形象和市场竞争力。

1.2 内在空间布局除了外观设计,车身造型还直接影响汽车的内在空间布局。

科学合理的车身造型能够提供更宽敞舒适的乘坐空间,并最大程度地提升乘客的舒适感。

同时,合理的车身布局还可以提供更多的储物空间和便利的操作性,从而增加汽车的实用性和便捷性。

1.3 安全性能车身造型对汽车的安全性能也有直接影响。

优秀的车身设计可以最大程度地吸收和分散碰撞能量,保护车内乘客免受损伤。

此外,合理的车身造型还能减少气动力学产生的风阻,提高车辆行驶的稳定性和操控性。

二、空气动力学性能2.1 空气阻力汽车在行驶时,与空气之间的相互作用会产生空气阻力。

合理的空气动力学设计可以减小车辆与空气的摩擦力,从而提高汽车的燃油效率。

减小空气阻力还能降低汽车的噪音和振动,提升行驶的平顺性和舒适度。

2.2 车辆稳定性空气动力学性能还与汽车的稳定性密切相关。

合理的空气动力学设计可以减小车辆在高速行驶时产生的升力,降低翻滚和侧倾的风险,从而提高汽车的稳定性和安全性。

2.3 空气动力学改进为了提高空气动力学性能,汽车制造商可以采用一系列的改进措施。

例如,优化车身曲线和倾角,减小车身的前后过渡曲线,以及增加底部护板和后扰流板等空气动力学设计元素。

这些改进措施可以降低气流阻碍和分离,减小气流湍流,提高汽车的空气动力学性能。

综上所述,汽车的车身造型和空气动力学性能是决定汽车性能和品质的重要因素。

良好的车身设计可以提升汽车的外观吸引力、内在空间布局和安全性能。

汽车空气动力学复习笔记

汽车空气动力学复习笔记

1、汽车空气动力学经历了哪四个阶段?它们的特点分别就是什么?答:(1)基本形状化造型阶段:直接将水流与气流中的合理外形应用到汽车上,采用了鱼雷形、船尾形、汽艇形等水滴形汽车外形。

已经开始从完整的车身来考虑空气动力学问题,但限于条件不可能更深入地考虑汽车空气动力学问题。

(2)流线形化造型阶段:提出“最小阻力的外形就是以流线形的一半构成的车身”,考虑到了地面效应,尾部气流的分离也就是气动阻力系数增加的原因。

减少气动阻力不再就是唯一目标,而就是同时综合考虑气动升力与侧风稳定性,追求更全面的气动性能。

(3)车身细部优化阶段:着重从已有汽车产品上来改进车身细部气动造型,通过各个细部造型的优化与相互动协调来优化汽车整车的气动性能。

(4)汽车造型的整体优化阶段:从一开始就十分重视汽车外形的整体气动性能,因而开发的实用车型具有优秀的空气动力学特性,整体造型更为流畅,形体更为生动,美学造型与气动造型相得益彰。

2、按基本型设计为什么得不到良好的性能呢?答:早期的汽车外形在考虑了流线形化后,气动阻力系数明显地改善了。

但当时没有认识到气流流经这种旋转体时已不再就是轴对称,因为把旋转体靠近地面,又加上了车轮及行驶系统,与单纯水滴形的流场已不再相同,造型实用性不强;没有实现“一体化”,气动阻力很大;气流在前端与翼子板处分离后,不能再附着;所以得不到良好的性能。

3、汽车行驶时,除了受到来自地面的力外,还受到其周围气流的气动力与力矩的作用。

来自地面的力取决于汽车的总重、滚动阻力与重心位置。

气动力与力矩则由行驶速度、车身外形与横摆角决定。

4、什么就是气动六分力?如何产生?对汽车动力特性有何影响?答:气动六分力分别为:气动阻力、气动升力、纵倾力矩、侧向力、横摆力矩及侧倾力矩。

(1)气动阻力:就是与汽车运动方向相反的空气力。

减小气动阻力就就是减小气动阻力系数,气动阻力系数越小,汽车动力特性越好;(2)气动升力及纵倾力矩:由于汽车车身上部与下部气流的流速不同,使车身上部与下部形成压力差,从而产生升力。

汽车空气动力学的论述与研究

汽车空气动力学的论述与研究
研究目的与意义
汽车空气动力学的研究旨在提高汽车的燃油经济性、减少空气阻力、增强汽车的安全性能 等方面,具有重要的实际应用价值。
研究方法与成果
本书通过对汽车空气动力学的基本理论、数值模拟和实验研究等方法,对汽车空气动力学 的基本概念、原理和计算方法进行了系统性的论述,同时给出了大量的研究实例和成果。
未来研究方向与展望
研究方向
技术发展
未来汽车空气动力学的研究将更加注 重数值模拟和实验研究的结合,深入 研究汽车空气动力学的细节,进一步 提高汽车的燃油经济性、减少空气阻 力、增强汽车的安全性能等方面。
随着计算机技术和数值计算方法的发 展,未来的汽车空气动力学研究将更 加注重数值模拟方法的研究和应用, 以更加准确地模拟和预测汽车在空气 中的运动性能。
3
提高燃油效率
通过优化车身形状和结构,减少空气阻力,可 以提高汽车的燃油效率。
汽车空气动力学的发展历程
早期发展
早期的汽车空气动力学研究主要集中在形状设计上,例如流线型车身的设计。然而,由于 缺乏精确的计算和实验设备,这些设计往往不够科学和实用。
科学方法的引入
随着计算机技术和实验设备的发展,人们开始采用科学方法对汽车空气动力学进行研究。 数值模拟和风洞实验成为研究汽车空气动力学的重要手段。
在汽车造型设计中,汽车前部、后部、侧面和 底部的设计都与汽车空气动力学密切相关。
性能提升与优化
汽车空气动力学的研究可以帮助提升汽车的性能, 包括加速性能、制动性能和行驶稳定性等。
通过优化车身周围的气流特性,可以降低汽车行驶 过程中的阻力、升力和侧向力,提高汽车的燃油经
济性和行驶稳定性。
在性能提升与优化方面,汽车空气动力学的研究 可以帮助汽车制造商提高产品的竞争力。

汽车周围空气流动的物理特征

汽车周围空气流动的物理特征
汽车底部的流谱
第第第555章章章汽汽车车造造型型与与空空气气动动力力学学
5.3 汽车周围空气流动的物理特性
影响汽车底部流谱的因素:
1)汽车底部与地面的距离; 2)车身造型以及汽车长度、宽度和高度之比; 3)底部的平整光滑度; 4)地板的纵横向曲率。 Ø 具有光滑底部的轿车,由于其底部减少了湍急的气流和摩擦损失,所以空气阻力将随离 地间隙的增加而减小。轿车地板的合理造型,力求使气流通畅,将有助于降低气动阻力 和升力。 Ø 实际上,车身底部由于底盘传动系统、发动机底部以及其他机构在底部外露,故很难实 现使底部平顺。
5.3 汽车周围空气流动的物理特性
第5章 汽车造型与空气动力学
《汽车车身结构与设计》
第5章 汽车造型与空气动力学
5.3 汽车周围空气流动的物理特性
1.空气的黏滞现象
当汽车在空气场中运动时,汽车表面与其相邻的空气粒子之间像有无数只小钩 子在相互牵扯,距离表面越近,空气粒子的运动受粘滞性的影响越大,气流速度 也越慢,与汽车表面接触的气体将受到该表面的阻滞,使相对速度为零,称为黏 滞现象。
风洞中得到的轿车流谱
第第第555章章章汽汽车车造造型型与与空空气气动动力力学学
55.3.3汽汽车车周周围围空空气气流流动动的的物物理理特特性性
1)汽车前部流谱
在研究汽车流谱时,汽车前部气流通常自发动机罩沿向上倾斜的表面移动,此时空 气粒子速度增加。因车身外形在发动机罩和风窗玻璃处出现转角,所以流速会变慢。从这 张图上看出,车身表面气流通常在S点出现分离现象。随后气流压力逐渐升高,气流在风 窗玻璃上的R点再次附着。
现代轿车发动机罩曲率都较小,对S点没有显著影响。但发动机罩侧面不要设置凸起 物以免阻碍气流流向两侧。在风窗玻璃下沿开设通风口,有利于减小该处涡流。此外,气 流还会受到玻璃下沿的压条、凸边及刮水器的干扰。

商用车汽车车身

商用车汽车车身

商用车汽车车身商用车是指专门用于商业运输活动的车辆,包括货车、客车、商务车等。

而车身是商用车的重要组成部分,它决定了商用车的外观造型、载货能力以及乘客舒适性等方面。

本文将从商用车汽车车身的设计、材料选择以及创新技术等方面进行讨论。

一、商用车汽车车身的设计商用车汽车车身的设计旨在满足不同运输需求的同时,也要考虑外观美观、空气动力学、车身结构强度等因素。

设计师需要在实现商用车功能性的前提下,尽可能使车身更加符合人体工程学原理,提高驾驶员和乘客的舒适性和安全性。

1.1 外观造型设计商用车的外观造型设计需要考虑到其使用环境和品牌形象。

货车车身一般以方正为主,注重空间利用率和载货能力,而客车和商务车则更注重外观的流线型设计,以提高车辆的空气动力性能,减少燃料消耗。

1.2 空气动力学设计商用车车身的空气动力学设计可以减少空气阻力,提高燃油经济性。

一些商用车制造商会采用流线型设计,通过细致的车身线条和气流导流装置,减少车身对空气的阻力,提高车辆的行驶稳定性。

1.3 结构强度设计商用车需要具备足够的结构强度,以保证在运输过程中的安全性。

设计师会采用高强度钢材或者更先进的材料,如碳纤维复合材料,来增加车身的刚性和抗碰撞能力。

二、商用车汽车车身的材料选择商用车汽车车身的材料选择直接影响着车身的质量、强度以及成本。

常用的商用车车身材料包括钢材、铝合金、玻璃纤维增强塑料等。

2.1 钢材钢材作为一种传统的材料,具有良好的强度和刚性,能够满足商用车的载货和承载需求。

同时,钢材价格相对较低,使用成本较为可控,因此在商用车车身中得到广泛应用。

2.2 铝合金铝合金具有较低的密度和良好的抗腐蚀性能,相比于钢材更轻便耐用。

商用车采用铝合金车身可有效降低整车重量,提高燃油经济性,同时还可减少车辆磨损。

2.3 玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料具有优异的耐腐蚀性、轻质高强度和制作灵活性。

商用车使用玻璃纤维增强塑料车身可以降低整车重量,提高燃油经济性,并且具备较好的抗腐蚀性能,延长车身的使用寿命。

空气动力学与汽车造型

空气动力学与汽车造型

20 0 2年 9 , 目
S p.2 O2 e 0
文章 编 号 :0 6—3 9 (0 2 0 10 2 3 2 0 )3一O 4 O 6—0 4
空气 动 力 学 与 汽 车 造 型 ‘
李 军 ,邓 晓 刚
( . 庆工 商 大学 机 械 系 , 1重 重庆 4 0 3 ; . 庆 大学 机 械学 院 , 庆 4O 4 ) 003 2重 重 O O4

要 : 过 分 析 空 气 动 力 学对 汽 车造 型 的 影 响 , 明 空 气 动 力 学 与 汽 车 的 造 型 有 着 十 分 密 通 说
切 的 关 系。 空 气 动 力 学 的发 展 推 动 了汽 车 造 型 的 发 展 , 汽 车 造 型 的 发 展 , 过 来 又 促 进 空 气 动 而 反
究 了侧 风 的稳 定 性 。4 o年代 , 另一 位 法 国 人 L R m n 在 诱 导 阻 力 方 面 作 了 大 量 的研 究 工 作 并 提 出 了许 . o ai
多独到 的见解 。6 0年代初 , 国人 R G. . i 在进 行 了风洞 实验之 后 , 出 了轿 车外形 特征 于 阻力 系 英 . S t e 找 数之 间的关 系 , 出了一 整套估算气动阻力 系数 的方 法。7 年代 ,.e o —R l i 提 0 JSi r y k 总结 了前人 的成果 , b s 为 汽车 空气动力学 成为- f独立学科 奠定 了基础 。我 国是在 8 年代 才较 为系统地研究 汽 车空 气动力学 。 - q 0
( 1的时代 是汽 车发展 的初期 阶段 , 图 ) 技术 尚未成熟 , 在车身造 型上 没有引进空气 动力学 的原理 。
收 稿 日期 :0 2—0 20 5—1 5
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汽车造型与空气动力学
●轿车前部
●轿车客舱
●轿车尾部
●轿车底部
●附加装置
●车轮
一、轿车前部
车头造型对气动阻力影响因素很多,主要有:车头边角、车头形状、车头高度、发
动机罩与前风窗造型、前凸起唇及前保险杠的形状与位置、进气口大小、格栅形状等。

1.车头边角的影响:车头边角主要是车头上缘边角和横向两侧边
角。

●对于非流线型车头,存在一定程度的尖锐边角会产生有利
于减少气动阻力的车头负压区。

●车头横向边角倒圆角,也有利于产生减小气动阻力的车头
负压区。

2.车头形状的影响
●整体弧面车头比车头边角倒圆气动阻力小。

3.车头高度的影响
●头缘位置较低的下凸型车头气动阻力系数最小。

但不是越
低越好,因为低到一定程度后,车头阻力系数不再变化。

●车头头缘的最大离地间隙越小,则引起的气动升力越小,
甚至可以产生负升力。

4.车头下缘凸起唇的影响
●增加下缘凸起唇后,气动阻力变小。

减小的程度与唇的位
置有关。

5.发动机罩与前风窗的影响
●发动机罩的三维曲率与斜度。

(1)曲率:发动机罩的纵向曲率越小(目前大多数采用的纵向曲率为0.02m-1),气动阻力越小;发动机罩的横向曲率
均有利于减小气动阻力。

(2)斜度:发动机罩有适当的斜度(与水平面的夹角)对降低气动阻力有利,但如果斜度进一步加大对将阻效果不
明显。

(3)发动机罩的长度与轴距之比对气动升力系数影响不大。

●风窗的三维曲率与斜度。

(1)曲率:风窗玻璃纵向曲率越大越好,但不宜过大,否则导致工艺难实现、视觉视真、刮雨器的刮扫效果。

前风
窗玻璃的横向曲率均有利于减小气动阻力。

(2)斜度:前风窗玻璃的斜度(与垂直面的夹角)<=300时,
降阻效果不明显,但过大的斜度,使视觉效果和舒适
性降低。

前风窗斜度=480时,发动机罩与前风窗凹处
会出现一个明显的压力降,因而造型时应避免这个角
度。

(3)前风挡玻璃的倾斜角度(与垂直面的夹角)越大,气动
升力系数略有增加。

●发动机罩与前风窗的夹角与结合部位的细部结构。

6. 汽车前端形状
●前凸且高不仅会产生较大的阻力而且还将会在车头上部形
成较大的局部负升力区。

●具有较大倾斜角度的车头可以达到减小气动升力乃至产生
负升力的效果。

二、轿车客舱
1.A柱
●前立柱上的凹槽、小台面和细棱角,处理不当,将导致较
大的气动阻力和较严重的气动噪声和测窗污染。

应设计成
圆滑过渡的外形。

2.侧壁
●轿车侧壁略有外鼓,将增加气动阻力,但有利于降低气动阻
力系数。

但外鼓系数(外鼓尺寸与跨度之比)应避免在
0.02~0.04之间。

3.顶盖
●综合气动阻力系数、气动阻力、工艺、刚度、强度等方面的
因素,顶盖的上扰系数(上鼓尺寸与跨度之比)应在0.06以
下。

4. 客舱长度
●对阶背式轿车而言,客舱长度与轴距之比由0.93增至1.17,
会较大程度的减小气动升力系数。

三、轿车尾部
车身尾部造型对气动阻力的影响主要因素有:后风窗的斜度与三维曲率、尾部造型式样、车尾高度、尾部横向收缩。

1.后风窗斜度
●后风窗斜度(后风窗弦线与水平线的夹角)对气动阻力影
响较大,对斜背式轿车,斜度等于300时,阻力系数最大;
斜度小于300时,阻力系数较小。

●后挡风玻璃的倾斜角控制在25度之内。

●尾窗与车顶的夹角介于28至32度时,车尾将介于稳定和
不稳定的边缘。

2.尾部造型式样
●典型的尾部造型有斜背式、阶背式、方(平)背式。

由于具
体后部造型与气流状态的复杂性,一般很难确切的断言或部
造型式样的优劣。

但从理论上说,小斜背(角度小于300)
具有较小的气动阻力系数。

3.车尾高度
●流线型车尾的轿车存在最佳车尾高度,此状态下,气动阻力
系数最小。

此高度需要根据具体车型以及结构要求而定。

4.后车体的横向收缩
●一定程度的后车体的横向收缩对降低气动阻力系数有益,但
过多的收缩会引起气动阻力系数的增加。

收缩程度受具体车型而定。

5.车尾形状
●车尾最大离地间隙越大,车尾底部的流线越不明显,则气动
升力越小,甚至可以产生负升力。

四、轿车底部
1.车身底部离地高度
●一般虽车身底部离地高度的增加气动阻力系数上升,但高度
过小,将增加气动升力,影响操作稳定性及制动性。

另外离地高度的确定还要考虑汽车的通过性与汽车中心高度。

2.车身底部纵倾角
●车身底部纵倾角对气动阻力影响较大,纵倾角越大,气动阻
力系数越大,故底板应尽量具有负的纵倾角。

●将汽车底板做成前底后高的形状对减小气动升力有用。

3.车身底板的曲率
●纵向曲率:适度的纵向曲率可以减小压差阻力。

●横向曲率:适度的横向曲率可以减小气动升力。

最佳曲率视具体车型而定。

4.扰流器对气动阻力的影响
●前扰流器(车底前部):适当的前扰流器高度和位置对减小
气动阻力非常重要。

●后扰流器(车尾上部):后扰流器的形状尺寸和安装位置对减
小气动阻力和气动升力也是非常重要。

但后扰流器对于气流到达扰流器之前就已分离的后背无效。

五、减小气动升力的附加装置
1.扰流器
●前扰流器:前扰流器的位置和大小对气动升力至关重要。

目前多采用将前保险杠位置下移并加装车头下缘凸起唇以
起到前扰流器的作用。

●后扰流器:通过对流场的干涉,调整汽车表面压强分布,
以达到减小气动升力的目的。

●车体尾部增加后扰流器
●天线外形设计成扰流器,装在后风窗顶部。

2.负升力翼—主要用于赛车
●前负升力翼:用于产生汽车前部的负升力,从而改善汽车
转向轮的附着性能,还可以部分平衡由负升力翼引起的车
头上仰力矩的影响。

影响因素有:
(1)离地高度---越小越好
(2)攻角---攻角必须为负,且绝对值越大越好
(3)形状
●后负升力翼:产生汽车后部负升力,改善汽车驱动轮的附
着性能,提高汽车的加速性和制动性。

后翼板的长、宽、
高应控制在1000mm、500mm、800mm内。

影响因素有:
(1)离地高度---
(2)断面形状与角度---
(3)支架---
(4)端板---(目前跑车的后负升力翼设计的发展趋势是将来后负升力翼与跑车侧后围高度融合在一起。

六、车轮对气动力的影响(被轮腔覆盖车轮的影响)
1.车轮-轮腔的特性参数(被轮腔所覆盖的车轮高度h与车轮
直径D的比值)h/D对气动力的影响:
●h/D<0.75时,h/D越大,则气动阻力系数和气动升力系数越
小。

●h/D=0.75时,气动阻力系数和气动升力系数最小。

●h/D〉0.75后,气动阻力系数又会回升。

2.车轮宽度的影响
●适度的加宽轮胎对气动阻力系数有利,但不宜过宽,存在
一个最佳宽度。

3.车轮对负升力翼的影响
●翼面前后、上下相对车轮的位置对气动力有很大的影响。

附:汽车空气动力学设计程序。

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