汽车尾翼的物理学原理以及种类

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尾翼，专业的叫法为扰流板，属于汽车空气动力套件中的一部分。

尾翼的主要作用是为了减少车辆尾部的升力，如果车尾的升力比车头的升力大，就容易导致车辆过度转向、后轮抓地力减少以及高速稳定性变差。

目前安装尾翼已经成为年轻车主彰显时尚个性的一种方式，安装大气美观的尾翼可以提高车辆的行驶稳定性，然而貌似简单的尾翼安装也有一定的学问。

尾翼种类
一、玻璃钢尾翼：这类尾翼造型多样，有鸭舌状的、机翼状的、也有直板式的，比较好做造型，不过玻璃钢材质比较脆，韧性和刚性都不大，价格比较便宜。

二、铝合金尾翼：这类尾翼导流和散热效果不错，而且价格适中，不过重量要比其他材质的尾翼稍重些。

三、碳纤维尾翼：碳纤维尾翼刚性和耐久性都非常好，不仅重量轻而且也是最美观的一种尾翼，现在广泛被F1赛车采用，不过价格比较昂贵。

尾翼的优缺点
优点：提高高速行驶稳定性
安装尾翼除了美观的作用外，更大的作用是高速行驶时可以为车辆提供必要的稳定性。

尤其对大功率的车来说，在高速过弯或通过复杂路段时，尾翼可以起到一定的平衡作用。

缺点：城市路况行驶增加油耗
汽车表面的凸出物越少，线条越流畅风阻越小。

增加的尾翼毫无疑问会增大风阻，由于大多数轿车以城市道路行驶为主，车辆根本达不到尾翼能够发挥作用的时速，这样体积越大，低速阻力就越大，再加上车身整体重量的增加，也势必会导致油耗的上升。

有关汽车尾翼的历史以及物理学原理
在我国的一些地方常将“汽车尾翼”称为“汽车导流板”，这种叫法是错误的。

因为实际上“汽车导流板”在轿车上确有其物，只不过是指轿车前部保险杠下方的抛物型风罩，而“汽车尾翼”则应是安装在轿车后箱盖上的。

国外一些人根据它的形状形象地称它为“雪橇板”，国内也有人称它为“鸭尾”。

比较科学的叫法应为“汽车扰流器”或“汽车扰流翼”。

从1960年代开始单座位赛车的性能开始因为引进扰流翼而大增。

自1968年起，F1车队开始实验以粗糙的空力设备来增进轮胎在赛道上的抓地力。

而这些初期的设计是非常简陋的，常常于比赛时自赛车上掉落，还造成许多意外。

经过30年长期的发展，现在，空气动力学已是赛车设计中最重要的一个部分，这一点我们可以从1991~1997年的Williams车队与1998~2001年的McLaren车队，他们的赛车都是由同一个人所设计，这个人就是鼎鼎大名的Adrian Newey。

在F1赛车上所使用的扰流翼其实基本原理与飞机的机翼是相同的，后来才被移植于普通汽车上。

只不过飞机的机翼是产生向上抬升的力量，而赛车的扰流翼则是要产生向下压制的力量。

如图1所示，这是飞机机翼的剖面，当空气流经机翼时，由于通过机翼上方的气流速度较快，下方的气流速度较慢，因此翼面上方的空气压强降低，相对的翼面下方的空气压强较大，所以产生向上抬升的力量，而且速度越快压力差越大。

如果把机翼倒过来，就是简单的赛车扰流翼了，效果也就相反，产生向下压制的力量，通常我们称之为下压力(Downforce)。

车在高速行驶时，根据空气动力学原理，我们知道汽车在行驶过程中会遇到空气阻力，围绕汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直上升的三个方向的空气动力量，其中纵向为空气阻力。

为了有效地减少并克服汽车高速行驶时空气阻力的影响，人们设计使用了汽车尾翼，其作用就是使空气对汽车产生第四种作用力，即产生较大的对地面的附着力，它能抵消一部分升力，有效控制汽车上浮，使风阻系数相应减小。

使汽车能紧贴在道路地面行驶，从而提高行驶的稳定性能。

目前大多数汽车尾翼都是根据车身的宽度，经过精确计算用玻璃纤维或碳素纤维制成的，既轻巧又坚韧，不宜过大也不宜过小，不然反而会增加轿车的行车阻力或起不到减阻节能的作用。

一般情况下，不同形状的车身和不同的行驶速度，造成
空气动力压值的差异，故其空气阻力系数也不同。

据德国奥迪公司风洞试验的结果表明：当汽车在时速超过60km/h，空气阻力就会大量消耗发动机的能量，影响车速。

随着高速公路的快速发展，现今汽车的时速已达100km/h左右，车速越快，阻力越大，升力也就随着增大，其上升气流就会将汽车托起，减少车轮与地面附着力，使汽车飘浮，稳定性变差，易发生交通事故。

汽车尾翼的作用，就是在汽车高速行驶时，使空气阻力形成一个向下的压力，尽量抵消升力，有效控制气流下压力，使风阻系数相应减小，而不是前面例题所解答的那样是为了提供一个向上的升力
世界各国汽车制造厂商相继致力于研究开发汽车风阻的新技术，一个更趋合理、完美、科学的尾翼时代正降临于世。

过去我国在轿车使用中比较忽视尾翼的安装，这是由于当时车速不高，尾翼减阻、省油作用不十分明显。

但是近几年，随着我国大批高速公路和许多大中城市高架路、高等级道路的建设及投入使用，车速有了较大的提高，汽车尾翼的作用显得越来越重要。

以排气量为1.8L的一般轿车为例，如果装上尾翼，空气阻力系数降低20%，在一般道路上行驶，耗油量减少或许不明显。

如果在高速公路上，以120km/h 的速度行驶，则能省油14%，此时汽车尾翼的作用就很明显了。

一个根据车身的宽度，经过精确计算制作而成的尾翼，不但能使车辆在高速行驶时更加稳定和安全可靠，而且能减少汽车在行驶中的空气阻力和提高车速、节省油耗。

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