同濟大學(xué)《汽車?yán)碚摗返谝徽缕囕喬チW(xué)與空氣動力學(xué)

1、第一章第一章 汽車輪胎力學(xué)汽車輪胎力學(xué)與空氣動力學(xué)與空氣動力學(xué)同濟大學(xué)同濟大學(xué) 汽車學(xué)院汽車學(xué)院朱西產(chǎn)朱西產(chǎn) 教授教授第一節(jié)第一節(jié) 輪胎力學(xué)輪胎力學(xué)輪胎的基本知識輪胎的基本知識175/65 R 14 82 H速度標(biāo)記速度標(biāo)記負(fù)荷指數(shù)負(fù)荷指數(shù)輪輞直徑輪輞直徑 （in）輪胎型號（輪胎型號（R為子為子午線，午線，-為斜交胎）為斜交胎）扁平率（扁平率（%）輪胎寬度輪胎寬度輪胎的扁輪胎的扁平率：表征平率：表征輪胎的胎面輪胎的胎面高度高度H H與寬與寬度度R R的比值的比值（百分比）。（百分比）。速度標(biāo)記速度標(biāo)記（GSYGSY）最高車速最高車速（km/hkm/h）速度標(biāo)記速度標(biāo)記（GSYGSY）最高車速最

2、高車速（km/hkm/h）F F8080R R170170M M130130S S180180P P150150T T190190Q Q160160H H210210速度標(biāo)記速度標(biāo)記負(fù)荷指數(shù)（負(fù)荷指數(shù)（L1L1）L1承載能力（kg）L1承載能力（kg）L1承載能力（kg）L1承載能力（kg）5019065290804509569051195663008146296710522006730782475977305320668315834879875054212693258450099775552187033585515100800562247134586530101825572307235587

3、54510285058236733658856010387559243743758958010490060250753879060010592561257764009161510695062265774129263010797563272784259365010810006428079437946701091030輪胎的變形參數(shù)與六分力輪胎的狀態(tài)參數(shù)：前輪轉(zhuǎn)角、外傾角、轉(zhuǎn)速輪胎的狀態(tài)參數(shù)：前輪轉(zhuǎn)角、外傾角、轉(zhuǎn)速輪胎的變形參數(shù)：滑移率、側(cè)偏角、經(jīng)向變形輪胎的變形參數(shù)：滑移率、側(cè)偏角、經(jīng)向變形輪胎六分力輪胎六分力符號名 稱意 義縱向力地面對輪胎的反作用力眼坐標(biāo)系x軸的分量測向力地面對輪胎的反作用力

4、沿坐標(biāo)系y軸的分量法向力地面對輪胎的反作用力沿坐標(biāo)系z軸的分量側(cè)傾力矩地面對輪胎反作用力繞x軸產(chǎn)生的力矩滾動阻力矩地面對輪胎反作用力繞x軸產(chǎn)生的力矩回正力矩地面對輪胎反作用力繞x軸產(chǎn)生的力矩FxFyFzTxTyTz輪胎模型縱向滑移率縱向滑移率側(cè)偏角側(cè)偏角經(jīng)向變形經(jīng)向變形車輪外傾角車輪外傾角車輪轉(zhuǎn)速車輪轉(zhuǎn)速前輪轉(zhuǎn)向角前輪轉(zhuǎn)向角縱向力縱向力側(cè)向力側(cè)向力法向力法向力側(cè)傾力矩側(cè)傾力矩滾動助力矩滾動助力矩回正力矩回正力矩輪胎模型是汽車動力學(xué)研究的難點輪胎模型是汽車動力學(xué)研究的難點 目前還沒有如此完備的輪胎模型目前還沒有如此完備的輪胎模型 目前在車輪動力學(xué)研究中使用的三類輪胎目前在車輪動力學(xué)研究中使用的三

5、類輪胎模型模型輪胎縱滑模型：主要用于汽車動力性、制動性輪胎縱滑模型：主要用于汽車動力性、制動性能研究能研究輪胎側(cè)偏模型：主要用于操縱穩(wěn)定性研究輪胎側(cè)偏模型：主要用于操縱穩(wěn)定性研究輪胎垂直振動模型：主要用于輪胎垂直振動模型：主要用于NVHNVH研究研究1.1.1 1.1.1 輪胎的縱向力學(xué)特性輪胎的縱向力學(xué)特性 一、滾動阻力一、滾動阻力 二、輪胎的附著性能二、輪胎的附著性能軟路面上軟路面上硬路面上硬路面上產(chǎn)生滾動阻力的主要原因產(chǎn)生滾動阻力的主要原因輪胎變形輪胎變形輪胎變形和路面變形輪胎變形和路面變形輪胎變形為什么會產(chǎn)生滾動阻力？輪胎變形為什么會產(chǎn)生滾動阻力？輪胎的遲滯損失輪胎的遲滯損失：輪胎在加

6、載變形時所消耗的能量在卸：輪胎在加載變形時所消耗的能量在卸載恢復(fù)時不能完全收回，一部分能量消耗在輪胎內(nèi)部摩擦載恢復(fù)時不能完全收回，一部分能量消耗在輪胎內(nèi)部摩擦損失上，產(chǎn)生熱量，這種損失稱為輪胎的損失上，產(chǎn)生熱量，這種損失稱為輪胎的遲滯損失遲滯損失。一、滾動阻力Ff思考思考ua加載變形區(qū)加載變形區(qū)卸載變形區(qū)卸載變形區(qū)n n思思考考 由輪胎的遲滯損失圖看，在輪胎徑向變形相同的情況下，由輪胎的遲滯損失圖看，在輪胎徑向變形相同的情況下，地面作用在加載變形區(qū)與卸載變形區(qū)的法向反力是否相等？地面作用在加載變形區(qū)與卸載變形區(qū)的法向反力是否相等？aun nW dd1pF1XFaun nWp1F1XFaraun

7、 nW1pF1XFZFZFOEFCDAhZF1）從動輪受力分析FZdFZdfTZFaFTZff1pTrFraFrTFZf1praf p1FWfWFf1pWfF frTFfff滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù)aun nWp1F1XFarZFaun nW1pF1XFfTZF令令auWp2F2XFZFtTaraFTrFZXt2ftTT rTrTFXft2ftFF 即路面作用于驅(qū)動輪的切向力即路面作用于驅(qū)動輪的切向力FX2比比Ft要小。要小。2）驅(qū)動輪受力分析4a4a10100100ufufff ua高高 f 大大 貨車貨車 f=0.0076+0.000056ua 3）影響Ff的因素轎車轎車（1）車速 uaz

8、f 子午線輪胎子午線輪胎比斜交輪胎的滾動阻力小比斜交輪胎的滾動阻力小20%30； 滾動阻力滾動阻力與輪胎的簾線（棉、人造絲、尼龍、鋼絲）與輪胎的簾線（棉、人造絲、尼龍、鋼絲）和橡膠品質(zhì)有關(guān)。和橡膠品質(zhì)有關(guān)。（2）輪胎結(jié)構(gòu)（3）氣壓 氣壓越高，輪胎變形及由其產(chǎn)生的遲滯損失就越小，氣壓越高，輪胎變形及由其產(chǎn)生的遲滯損失就越小，滾動阻力也越小。滾動阻力也越小。（4）驅(qū)動力為什么驅(qū)動力系數(shù)很大時為什么驅(qū)動力系數(shù)很大時，氣壓越低氣壓越低 f 越?。吭叫?？Ft胎面滑移胎面滑移Ff pa接地面積接地面積胎面滑移胎面滑移滑移引起的滑移引起的Ff 思考思考上高速公路時，輪胎氣壓應(yīng)該適當(dāng)高一些。上高速公路時，輪胎

9、氣壓應(yīng)該適當(dāng)高一些。在松軟路面、泥濘路面、雪地行駛時，可適當(dāng)降低輪胎氣壓。在松軟路面、泥濘路面、雪地行駛時，可適當(dāng)降低輪胎氣壓。 在高速公路上，輪胎變形產(chǎn)生的滾動阻力在高速公路上，輪胎變形產(chǎn)生的滾動阻力大還是滑移產(chǎn)生的滾動阻力大？大還是滑移產(chǎn)生的滾動阻力大？ 胎壓高胎壓高輪胎變形小輪胎變形小遲遲滯損失少滯損失少Ff小小胎壓低胎壓低滑移小滑移小Ff小小 上高速公路前要檢查胎壓上高速公路前要檢查胎壓，在給定的胎壓范圍內(nèi)在給定的胎壓范圍內(nèi)，胎胎壓適當(dāng)高一些好還是低一些好？壓適當(dāng)高一些好還是低一些好？思考思考思考思考路面類型路面類型滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù)良好的瀝青或混凝土路面良好的瀝青或混凝土路面0

10、.0100.018一般的瀝青或混凝土路面一般的瀝青或混凝土路面0.0180.020碎石路面碎石路面0.0200.025良好的卵石路面良好的卵石路面0.0250.030坑洼的卵石路面坑洼的卵石路面0.0350.050壓緊土路壓緊土路干燥的干燥的0.0250.035 雨后的雨后的0.0500.150泥濘土路（雨季或解凍期）泥濘土路（雨季或解凍期）0.1000.250干沙干沙0.1000.300濕沙濕沙0.0600.150結(jié)冰路面結(jié)冰路面0.0150.030壓緊的雪道壓緊的雪道0.0300.050 由輪胎由輪胎與土壤之與土壤之間的粘著間的粘著性所致性所致（5）路面條件表表1-2 滾動阻力系數(shù)滾動阻力

11、系數(shù) f 的數(shù)值的數(shù)值離心力離心力前、后輪產(chǎn)生側(cè)偏力前、后輪產(chǎn)生側(cè)偏力側(cè)偏力沿行駛方向產(chǎn)生分力側(cè)偏力沿行駛方向產(chǎn)生分力滾動阻力增加滾動阻力增加（6）轉(zhuǎn)向wr0wruwr0wruwr0wru0w車輪接近純滾動車輪接近純滾動車輪邊滾邊滑車輪邊滾邊滑車輪抱死拖滑車輪抱死拖滑二、輪胎的附著性能 從制動過程的三個階段看，隨著制動強度的增加，車從制動過程的三個階段看，隨著制動強度的增加，車輪幾何中心的運動速度因滾動而產(chǎn)生的部分越來越少，因輪幾何中心的運動速度因滾動而產(chǎn)生的部分越來越少，因滑動而產(chǎn)生的部分越來越多。滑動而產(chǎn)生的部分越來越多。1.滑動率滑動率：車輪接地處的滑動速度與車輪中心運動速度的滑動率：車

12、輪接地處的滑動速度與車輪中心運動速度的比值。比值。 滑動率的數(shù)值說明了車輪運動中滑動成分所占的比例?；瑒勇实臄?shù)值說明了車輪運動中滑動成分所占的比例。wuur0rO（速度瞬心）rwwurr0wruwr0wuurw100%usuwr0ww100%uruw滑動率滑動率s的計算的計算wwurr0wruwr0wuurw100%usuwr0ww100%uru滑動率滑動率s的計算的計算純滾動時純滾動時 u= 0，s = 0；純滑動時純滑動時 w=0， =u，s =100%；邊滾邊滑時邊滾邊滑時 0 s 100%。wu2.縱向力系數(shù) 與滑動率s縱向力系數(shù)縱向力系數(shù)：地：地面縱向力與作用在面縱向力與作用在車輪上

13、的垂直載荷車輪上的垂直載荷的比值。的比值。 bZXFFbb峰值附著系數(shù)峰值附著系數(shù)滑動附著系數(shù)滑動附著系數(shù)s =15%20% 縱向力系數(shù)隨縱向力系數(shù)隨滑動率而變化滑動率而變化側(cè)向力系數(shù)側(cè)向力系數(shù)：地面：地面作用于車輪的側(cè)向力作用于車輪的側(cè)向力與車輪垂直載荷之比。與車輪垂直載荷之比。ZYFFll 側(cè)向力系數(shù)也側(cè)向力系數(shù)也隨滑動率而變化隨滑動率而變化3.側(cè)向力系數(shù) 1）縱向力系數(shù)大，地面縱向力大，制動距離短；）縱向力系數(shù)大，地面縱向力大，制動距離短； 2）側(cè)向力系數(shù)大，地面可作用于車輪的側(cè)向力大，）側(cè)向力系數(shù)大，地面可作用于車輪的側(cè)向力大，方向穩(wěn)定性好；方向穩(wěn)定性好； 3）減輕輪胎磨損。）減輕輪胎

14、磨損。 ABS（防抱死制動系統(tǒng)）將制動時的滑動率控制（防抱死制動系統(tǒng)）將制動時的滑動率控制在在15%20%之間，有如下優(yōu)點：之間，有如下優(yōu)點： 如果汽車直線行駛，在側(cè)向外力作用下，容易發(fā)生側(cè)滑；如果汽車直線行駛，在側(cè)向外力作用下，容易發(fā)生側(cè)滑； 如果汽車轉(zhuǎn)向行駛，地面提供的側(cè)向力不能滿足轉(zhuǎn)向的需如果汽車轉(zhuǎn)向行駛，地面提供的側(cè)向力不能滿足轉(zhuǎn)向的需要，將會失去轉(zhuǎn)向能力。要，將會失去轉(zhuǎn)向能力。 由由 、 與與 s 之間的關(guān)系可知，當(dāng)滑動率之間的關(guān)系可知，當(dāng)滑動率 s=100% 時，時， ，即地面能產(chǎn)生的側(cè)向力，即地面能產(chǎn)生的側(cè)向力FY很小。很小。 bl1 . 0l什么情況下汽車會受到側(cè)向外力的作用？

15、什么情況下汽車會受到側(cè)向外力的作用？ 為什么彎道要有一定的側(cè)傾角？為什么彎道要有一定的側(cè)傾角？ 向內(nèi)傾還是向外傾？向內(nèi)傾還是向外傾？ 傾角的大小依什么而定？傾角的大小依什么而定？思考思考車身受到側(cè)向風(fēng)作用車身受到側(cè)向風(fēng)作用路面?zhèn)葍A路面?zhèn)葍A汽車轉(zhuǎn)向行駛汽車轉(zhuǎn)向行駛YFYF 平地轉(zhuǎn)向時，離心力平地轉(zhuǎn)向時，離心力Fl由地面?zhèn)认蛄τ傻孛鎮(zhèn)认蛄Y平衡。平衡。當(dāng)汽車在傾斜彎道轉(zhuǎn)向時，離心力當(dāng)汽車在傾斜彎道轉(zhuǎn)向時，離心力Fl可由重力的分力平衡。可由重力的分力平衡。 彎道內(nèi)傾，可以減小所需的地面?zhèn)认蛄?；傾角依道路彎道內(nèi)傾，可以減小所需的地面?zhèn)认蛄?；傾角依道路轉(zhuǎn)彎半徑和設(shè)計車速而定。轉(zhuǎn)彎半徑和設(shè)計車速而定。環(huán)

16、形跑道環(huán)形跑道（視頻）（視頻）（注意觀察彎道的傾斜情況）（注意觀察彎道的傾斜情況）路面路面峰值附著系數(shù)峰值附著系數(shù)滑動附著系數(shù)滑動附著系數(shù) 瀝青或混凝土路面瀝青或混凝土路面0.80.90.75 瀝青（濕）瀝青（濕）0.50.70.450.6 混凝土（濕）混凝土（濕）0.70.7 礫石礫石0.60.55 土路（干）土路（干）0.680.65 土路（濕）土路（濕）0.550.40.5 雪（壓緊）雪（壓緊）0.20.15 冰冰0.10.07表表4-2 各種路面的平均附著系數(shù)各種路面的平均附著系數(shù)（1）路面4.影響縱向力系數(shù)的因素（1）路面4.影響縱向力系數(shù)的因素（2）車速 子午線輪胎接地面積大、單位

17、壓力小、滑移小、胎面子午線輪胎接地面積大、單位壓力小、滑移小、胎面不易損耗，縱向力系數(shù)較高。不易損耗，縱向力系數(shù)較高。 轎車普遍采用寬斷面、低氣壓、子午線輪胎。轎車普遍采用寬斷面、低氣壓、子午線輪胎。（3）輪胎結(jié)構(gòu)（4）胎面花紋（4）胎面花紋 滑水車速與路面結(jié)構(gòu)、水層厚度、水液粘度和密度、滑水車速與路面結(jié)構(gòu)、水層厚度、水液粘度和密度、輪胎充氣壓力、垂直載荷、花紋形式及輪胎磨損程度有關(guān)。輪胎充氣壓力、垂直載荷、花紋形式及輪胎磨損程度有關(guān)。2ahAuFih34. 6pu uh滑水車速；滑水車速；pi輪胎氣壓。輪胎氣壓。 動水壓力的升力；動水壓力的升力；水密度；水密度；A輪胎接地面積。輪胎接地面積。

18、滑水現(xiàn)象滑水現(xiàn)象hF1.1.2 1.1.2 輪胎的側(cè)偏特性輪胎的側(cè)偏特性 本節(jié)主要研究輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏特性。本節(jié)主要研究輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏特性。 側(cè)偏特性是指側(cè)偏力、回正力矩與側(cè)偏角的關(guān)系。側(cè)偏特性是指側(cè)偏力、回正力矩與側(cè)偏角的關(guān)系。OXY車輪平面車輪平面車輪行駛方向車輪行駛方向正地面切向正地面切向反作用力反作用力FX正翻轉(zhuǎn)力矩正翻轉(zhuǎn)力矩 TX正地面法向正地面法向反作用力反作用力FZ正地面?zhèn)认蚍醋饔昧φ孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧Y車輪旋轉(zhuǎn)軸線車輪旋轉(zhuǎn)軸線正側(cè)偏角正側(cè)偏角正回正力矩正回正力矩TZ正正TY正外傾角正外傾角Z側(cè)偏角側(cè)偏角輪胎接地印跡中心的輪胎接地印跡中心的位移方向與位移方向與X軸的夾角

19、軸的夾角外傾角外傾角過輪胎坐標(biāo)系原點的過輪胎坐標(biāo)系原點的垂線與車輪平面的夾角垂線與車輪平面的夾角一、輪胎的坐標(biāo)系地面作用于車輪的側(cè)向反作用力。地面作用于車輪的側(cè)向反作用力。二、輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象和側(cè)偏力側(cè)偏角曲線1.側(cè)偏力FYlyZFFuccucclyZFFu u 只有當(dāng)側(cè)向力只有當(dāng)側(cè)向力 大于（或等于）車輪與路面大于（或等于）車輪與路面間的側(cè)向附著力時，車輪的運動方向才會改變。間的側(cè)向附著力時，車輪的運動方向才會改變。1）在剛性輪上作用側(cè)向力yFyFFY俯視圖俯視圖車輪靜止車輪靜止2）在彈性輪上作用側(cè)向力yFyFFY2）在彈性輪上作用側(cè)向力車輪滾動車輪滾動yFyF0XYFY側(cè)偏力為正時，側(cè)偏力為

20、正時，產(chǎn)生負(fù)側(cè)偏角。產(chǎn)生負(fù)側(cè)偏角。u-+2.側(cè)偏現(xiàn)象當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時，即使當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時，即使FY沒有沒有達(dá)到側(cè)向附著極限，車輪行駛方向也達(dá)到側(cè)向附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向。將偏離車輪平面的方向。側(cè)偏角側(cè)偏角 輪胎接地印輪胎接地印跡中心的位移跡中心的位移方向與方向與X軸的軸的夾角。夾角。ukFYk側(cè)偏剛度。側(cè)偏剛度。 FY一定時希望側(cè)一定時希望側(cè)偏角越小越好，偏角越小越好，所所以以 |k| 越大越好。越大越好。3.FY曲線三、輪胎結(jié)構(gòu)、工作條件對側(cè)偏特性的影響大尺寸輪胎大尺寸輪胎子午線輪胎子午線輪胎斜交輪胎斜交輪胎鋼絲子午線輪胎鋼絲子午線輪胎纖維子午線輪胎纖維子午線輪胎

21、輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)對側(cè)偏剛度有顯著影響。輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)對側(cè)偏剛度有顯著影響。側(cè)偏剛度大側(cè)偏剛度大側(cè)偏剛度小側(cè)偏剛度小大尺寸輪胎大尺寸輪胎 小尺寸輪胎小尺寸輪胎（1）扁平率小，k大HB扁平率扁平率=(H/B)100% 車型車型輪胎型號輪胎型號扁平率扁平率(%) 新雅閣新雅閣 普利斯通普利斯通205/65R1565 奔馳奔馳 S320米其林米其林225/60R16 W60 奔馳奔馳 LORINSER 米其林米其林275/30 ZR19 30寬度寬度一些車型輪胎的型號及扁平率一些車型輪胎的型號及扁平率輪輞輪輞直徑直徑（2）垂直載荷大，k大 一定時，一定時，W大，大，F(xiàn)Y大。大。

22、FY = ，即即k大大。 垂直載荷過大垂直載荷過大時，輪胎與地面時，輪胎與地面接觸區(qū)的壓力分接觸區(qū)的壓力分布不均勻，使布不均勻，使 k反而有所減小。反而有所減小。k（3）輪胎氣壓高，k大FX1FY1FX2FY2（4）FX 越大，F(xiàn)Y 越?。?）路面干濕狀態(tài) 路面有薄路面有薄水層時，由于水層時，由于滑水現(xiàn)象，會滑水現(xiàn)象，會出現(xiàn)完全喪失出現(xiàn)完全喪失側(cè)偏力的情況。側(cè)偏力的情況。輪胎胎面、路面粗糙程度、水層厚度與滑水現(xiàn)象的關(guān)系輪胎胎面、路面粗糙程度、水層厚度與滑水現(xiàn)象的關(guān)系四、回正力矩TZ輪胎發(fā)生側(cè)偏時，會產(chǎn)生作用于輪胎繞輪胎發(fā)生側(cè)偏時，會產(chǎn)生作用于輪胎繞OZ軸的力矩，該軸的力矩，該力矩稱為回正力矩。

23、力矩稱為回正力矩。車輪靜止時受到車輪靜止時受到側(cè)向力側(cè)向力 車輪運動時受到側(cè)向力車輪運動時受到側(cè)向力（側(cè)向力較小）（側(cè)向力較小） 車輪運動時受到側(cè)向力車輪運動時受到側(cè)向力（側(cè)向力較大）（側(cè)向力較大）FYeFYe輪胎輪胎拖距。拖距。eFY輪胎拖距輪胎拖距變大變大四、回正力矩TZ輪胎發(fā)生側(cè)偏時，會產(chǎn)生作用于輪胎繞輪胎發(fā)生側(cè)偏時，會產(chǎn)生作用于輪胎繞OZ軸的力矩，該軸的力矩，該力矩稱為回正力矩。力矩稱為回正力矩。 車輪運動時受到側(cè)向力（側(cè)向力很大）車輪運動時受到側(cè)向力（側(cè)向力很大）FYTZuXYeFTYZ+-+-0FYe 輪胎拖距輪胎拖距反而變小反而變小YFyF+OXYZ-向外滾開的趨勢向外滾開的趨勢

24、五、有外傾時輪胎的FY與外傾角、側(cè)偏角的關(guān)系kFYk外傾剛度。外傾剛度。+-1.外傾側(cè)向力FY 一定時，一定時， 越大，越大，F(xiàn)Y越大。越大。增加的增加的FY是由是由作用的結(jié)果。作用的結(jié)果。1）=0=0kFFYY2 2）0YYYFFFkk0kk3）有）有，F(xiàn)Y=0，即，即a點點kk2.有外傾時FY與、的關(guān)系5）外傾時產(chǎn)生的回正力矩4）過大對汽車產(chǎn)生不良影響影響輪胎與路面影響輪胎與路面的良好接觸的良好接觸汽車輪胎汽車輪胎摩托車輪胎摩托車輪胎1.1.3 1.1.3 輪胎的垂直振動特性輪胎的垂直振動特性輪胎的兩個最重要參數(shù)：極限速度和承載量。輪胎的兩個最重要參數(shù)：極限速度和承載量。臨界車速臨界車速（

25、最高車速）（最高車速） 當(dāng)汽車車速超過臨界車速時，輪胎會出現(xiàn)駐波現(xiàn)象，當(dāng)汽車車速超過臨界車速時，輪胎會出現(xiàn)駐波現(xiàn)象，其周緣呈明顯的波浪狀，且輪胎溫度快速增加。其周緣呈明顯的波浪狀，且輪胎溫度快速增加。 后果是大量發(fā)熱導(dǎo)致輪胎破損或爆胎。后果是大量發(fā)熱導(dǎo)致輪胎破損或爆胎。 駐波現(xiàn)象駐波現(xiàn)象：在高速行駛時，輪胎離開地面后因變形在高速行駛時，輪胎離開地面后因變形所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘余變形形成了一種波，所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘余變形形成了一種波，這就是駐波。此時輪胎周緣不再是圓形，而呈明顯的波這就是駐波。此時輪胎周緣不再是圓形，而呈明顯的波浪形。輪胎剛離開地面時波的振幅最大，它按指數(shù)規(guī)

26、律浪形。輪胎剛離開地面時波的振幅最大，它按指數(shù)規(guī)律沿輪胎圓周衰減。沿輪胎圓周衰減。駐波現(xiàn)象（圖像）駐波現(xiàn)象（圖像）第二節(jié)第二節(jié) 汽車空氣動力學(xué)汽車空氣動力學(xué)（1）壓力阻力（占（占91）汽車直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向的分力稱汽車直線行駛時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W 取決于車身主體形狀。取決于車身主體形狀。1）形狀阻力后視鏡后視鏡 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）干擾阻力后視鏡后視鏡 后視鏡設(shè)計后視鏡設(shè)

27、計也要注重流線形也要注重流線形后視鏡后視鏡 后視鏡后視鏡 門把手門把手 懸架導(dǎo)向桿和傳動軸懸架導(dǎo)向桿和傳動軸 滿足冷卻、通風(fēng)等需要，使空氣流經(jīng)車體內(nèi)部時構(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)部時構(gòu)成的阻力。4）誘導(dǎo)阻力 空氣升力在水平方向的投影?？諝馍υ谒椒较虻耐队?。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。思思考考夏季在高速公路上開空調(diào)省油還是

28、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？ 打開天窗換氣時，天窗上打開天窗換氣時，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。2rDw21uACF241.2258N 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相對速度；相對速度；空氣密度。空氣密度。（3）空氣阻力FW的計算發(fā)動機蓋應(yīng)向前下傾發(fā)動機蓋應(yīng)向前下傾

29、（4）減小CD值要遵循的要點1）車身前部 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。過渡不理想過渡不理想 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。 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。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。 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。上掀式前照燈上掀式前照燈（視頻）（視頻） 在保險杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。在保險杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。 車輪蓋應(yīng)與輪胎相平。車輪蓋應(yīng)與

30、輪胎相平。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？ 整個車身應(yīng)向前傾整個車身應(yīng)向前傾12。2）整車 水平投影應(yīng)為腰鼓形。水平投影應(yīng)為腰鼓形。 后端稍稍收縮，前端呈半圓形。后端稍稍收縮，前端呈半圓形。 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 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。 當(dāng)車速超過當(dāng)車速超過120km/h，尾翼會自動升高，尾翼會自動升高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，尾翼又會自動降低。，尾翼又會自動降低。 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。 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。 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)。 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)。 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）車身底部底部比較凌亂底部比較凌亂底部比較凌亂底部比較凌亂 仔細(xì)選擇進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，精心設(shè)計內(nèi)部