汽車(chē)原理及構(gòu)造-6-汽車(chē)原理_汽車(chē)動(dòng)力性_空氣阻力

1、1（1）壓力阻力（占（占91）汽車(chē)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(chē)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(chē)外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向作用在汽車(chē)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。空氣阻力FW23 取決于車(chē)身主體形狀。取決于車(chē)身主體形狀。1）形狀阻力4后視鏡后視鏡 車(chē)身表面的凸起物引起的阻力。車(chē)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(mén)把手門(mén)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(chē)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(chē)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(chē)頂?shù)臍饬魉儆捎诹鹘?jīng)車(chē)頂?shù)臍饬魉俣却笥诹鹘?jīng)車(chē)底的氣流速度，度大于流經(jīng)車(chē)底的氣流速度，使得車(chē)底的空氣壓力大于車(chē)使得車(chē)底的空氣壓力大于車(chē)頂，從而空氣作用在車(chē)身上頂，從而空氣作用在車(chē)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(kāi)空調(diào)省油還是開(kāi)窗通風(fēng)省油？夏季在高速公路上開(kāi)空調(diào)省油還是開(kāi)窗通風(fēng)省油？打開(kāi)天窗換氣和打開(kāi)側(cè)窗換氣有何不同？打開(kāi)天窗換氣和打開(kāi)側(cè)窗換氣有何不同

3、？ 打開(kāi)天窗換氣時(shí)，天窗上打開(kāi)天窗換氣時(shí)，天窗上方的壓力低于車(chē)內(nèi)的壓力。方的壓力低于車(chē)內(nèi)的壓力。（2）摩擦阻力（9） 由于空氣粘性作用在車(chē)身表面產(chǎn)生的切向力的合力由于空氣粘性作用在車(chē)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。空氣密度。（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(chē)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(guò)渡不理想

4、過(guò)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(chē)頂圓滑過(guò)渡。，且與車(chē)頂圓滑過(guò)渡。17越野車(chē)很難做到越野車(chē)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(chē)頂圓滑過(guò)渡。，且與車(chē)頂圓滑過(guò)渡。18 盡量減少燈、后視鏡和門(mén)把手等凸出物。盡量減少燈、后視鏡和門(mén)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(chē)輪蓋應(yīng)與輪胎相平。車(chē)輪蓋應(yīng)與輪胎相平。22思考：思考：F1方程式賽車(chē)為什么不用車(chē)輪蓋？方程式賽車(chē)為什么不用車(chē)輪蓋？

5、23 整個(gè)車(chē)身應(yīng)向前傾整個(gè)車(chē)身應(yīng)向前傾12。2）整車(chē)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(chē)后部27 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。28 當(dāng)車(chē)速超過(guò)當(dāng)車(chē)速超過(guò)120km/h，尾翼會(huì)自動(dòng)升高，尾翼會(huì)自動(dòng)升高160mm，為車(chē)身增為車(chē)身增加加30的下壓力；在車(chē)速低于的下壓力；在車(chē)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(zhǎng)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(zhǎng)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(chē)身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑所有零件應(yīng)在車(chē)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(chē)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(rùn)滑系統(tǒng)冷卻后制動(dòng)器和潤(rùn)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(chē)？什么是超級(jí)跑車(chē)？ 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(chē)身自重輕（采用碳纖維或輕質(zhì)合金材料）、外觀超前等。車(chē)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(ài)得要死；加

8、速時(shí)令人外觀鮮亮，讓人愛(ài)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(chē)和超級(jí)跑車(chē)思考：對(duì)于轎車(chē)和超級(jí)跑車(chē)，哪種車(chē)型的空氣阻力系數(shù)更哪種車(chē)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(chē)三種超級(jí)跑車(chē)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(chē)的空氣阻力系數(shù)一般會(huì)大于普通轎車(chē)。超級(jí)跑車(chē)的空氣阻力系數(shù)一般會(huì)大于普通轎車(chē)。蘭博基尼跑車(chē)蘭博基尼跑車(chē) 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(kāi)時(shí)，開(kāi)時(shí)，CD值為值為0.36。思考：對(duì)于轎車(chē)和超級(jí)跑車(chē)思考：對(duì)于轎車(chē)和超級(jí)跑車(chē)，哪種車(chē)型的空氣阻力系數(shù)更哪種車(chē)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(lái)轎車(chē)的外形未來(lái)轎車(chē)的外形47導(dǎo)流板導(dǎo)流板 6）貨車(chē)和半掛車(chē)的空氣阻力也很重要，不少貨車(chē)駕駛室）貨車(chē)和半掛車(chē)的空氣阻力也很重要，不少貨車(chē)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(chē)型車(chē)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(jiàn)車(chē)型的空氣阻力系數(shù)一些常見(jiàn)車(chē)型的空氣阻力系數(shù)50cosddsincoscosddsincos2w0gfwgg21w0gfwgg1LrfGFtuLriiILrILhgGLhLaGFLrfGFtuLriiILrILhgGLhLbGFZZZZ汽車(chē)加速上坡受力圖汽車(chē)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(chē)加速前進(jìn)思考：汽車(chē)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(chē)容易滿足后驅(qū)車(chē)容易滿足附著條件附著條件跑車(chē)大多采用后輪驅(qū)動(dòng)跑車(chē)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(chē)還是后驅(qū)車(chē)容易滿足附著條件？前驅(qū)車(chē)還是后驅(qū)車(chē)容易滿足附著條件？ 保時(shí)捷保時(shí)捷911雙座跑車(chē)采用雙座跑車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)高級(jí)轎車(chē)自重大，自重大，F(xiàn)f大；車(chē)速高，車(chē)體大，大；車(chē)速高，車(chē)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(chē)型適合用四輪驅(qū)動(dòng)？思考：什么車(chē)型適合用四輪驅(qū)動(dòng)？超級(jí)跑車(chē)超級(jí)跑車(chē)車(chē)速高，車(chē)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(chē)越野車(chē)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(chē)重型貨車(chē)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