汽車風(fēng)阻系數(shù)

1、中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 基本概念分析流程造型設(shè)計(jì)常見(jiàn)車型風(fēng)阻系數(shù)中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 基本概念近地面流線形體氣動(dòng)六分力測(cè)試標(biāo)明，當(dāng)轎車以80kM/h行駛時(shí)，其中60%的功率是克服風(fēng)阻的。風(fēng)阻系數(shù)每下降10%，就可以提升多達(dá)7%的燃油經(jīng)濟(jì)性。中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 基本概念常見(jiàn)物體的風(fēng)阻系數(shù)C=1C=0.5C=0.28-0.4C=0.1-0.2C=0.08C=0.05中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 分析流程模型建立分析工況結(jié)果分析三維流場(chǎng)區(qū)域，取10倍

2、車長(zhǎng)，車前方3倍車長(zhǎng)，后方6倍車長(zhǎng)，5倍車寬，6倍車高的三維流場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行計(jì)算中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 分析流程進(jìn)口邊界條件：給定初始速度28m/s湍流強(qiáng)度0.8%湍流能尺度0.01m以上條件與風(fēng)洞試驗(yàn)條件一致出口邊界條件：壓力出口壓力設(shè)定0頂面、側(cè)面和地面：wall邊界條件初始條件：壓力=100kPa，P=1.19Kg/m3，T=293K，湍動(dòng)能=1m2s2，湍動(dòng)能尺度=0.01m模型建立分析工況結(jié)果分析中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 分析流程風(fēng)阻系數(shù)車身壓力圖縱剖面壓力圖速度矢量圖模型建立分析工況結(jié)果分析中國(guó)汽車工程研究院股份

3、有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 造型設(shè)計(jì)前部中部尾部中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 前部中部尾部車頭形狀車頭前端的傾斜或圓角化都能改變氣動(dòng)阻力系數(shù)。當(dāng)傾角為負(fù)值時(shí)，有利于氣流通過(guò)；相反則容易造成氣流阻滯而致使阻力和升力增加。車頭傾斜角車頭圓角化試驗(yàn)表明車頭前端的圓角曲率半徑越大則空氣阻力越小造型設(shè)計(jì)中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 前部中部尾部發(fā)動(dòng)機(jī)罩(1)曲率：風(fēng)窗玻璃縱向曲率越大越好，但不宜過(guò)大，否則會(huì)導(dǎo)致工藝難實(shí)現(xiàn)、視覺(jué)失真、刮雨器的刮掃效果等。前風(fēng)窗玻璃的橫向曲率均有利于減小氣動(dòng)阻力。(2)斜度：前風(fēng)窗玻璃的斜度(與垂直

4、面的夾角)=30時(shí)，降阻效果不明顯，但過(guò)大的斜度，使視覺(jué)效果和舒適性降低。前風(fēng)窗(1)曲率：發(fā)動(dòng)機(jī)罩的縱向曲率越小(目前大多數(shù)采用的縱向曲率為002m-1)，氣動(dòng)阻力越??；發(fā)動(dòng)機(jī)罩的橫向曲率均有利于減小氣動(dòng)阻力。(2)斜度：發(fā)動(dòng)機(jī)罩有適當(dāng)?shù)男倍?與水平面的夾角)對(duì)降低氣動(dòng)阻力有利，但如果斜度進(jìn)一步加大對(duì)將阻效果不明顯。進(jìn)氣格柵造型設(shè)計(jì)進(jìn)氣格柵對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)有較大貢獻(xiàn)。由于進(jìn)氣格柵后為散熱器，較大的進(jìn)氣面積會(huì)增大空氣動(dòng)力阻力。所以在設(shè)計(jì)條件允許情況下，一般會(huì)盡力減小進(jìn)氣格柵面積以提高整車的空氣動(dòng)力性能。中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 前部中部尾部俯視外廓線車身俯視外廓

5、線與風(fēng)阻系數(shù)的關(guān)系，它是以軸距a與基于軸距的俯視外形中部鼓起的弦長(zhǎng)ah之比a h a的變化引起的氣動(dòng)特性的變化來(lái)評(píng)價(jià)俯視外廓線的影響。由圖可見(jiàn)，轎車外形略有外鼓，有利于降低氣動(dòng)阻力，但由于側(cè)面外形外鼓，又使正面投影面積增大，在一定范圍內(nèi)將使氣動(dòng)阻力增加，所以也不能盲目追求側(cè)面外形的彎曲。外鼓系數(shù)(外鼓弦長(zhǎng)ah與軸距a之比)應(yīng)避免在0.02-0.04之間。造型設(shè)計(jì)中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 前部中部尾部頂蓋外形頂蓋的外形對(duì)汽車的氣動(dòng)特性有很大的影響。轎車要采用平滑的頂蓋，還要對(duì)項(xiàng)蓋邊緣外形進(jìn)行處理，誘導(dǎo)氣流平順地流過(guò)頂蓋，因此，一般頂蓋設(shè)計(jì)成上擾的外形。轎車頂蓋

6、外形略有上擾，有利于降低氣動(dòng)阻力系數(shù)，但這樣又會(huì)使正面投影面積增加，在一定范圍內(nèi)將使氣動(dòng)阻力增加，所以在進(jìn)行頂蓋外形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮這兩個(gè)矛盾的因素。在進(jìn)行頂蓋外形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮氣動(dòng)阻力系數(shù)、氣動(dòng)阻力、工藝、剛度、強(qiáng)度等方面的因素，應(yīng)選擇合適的干擾系數(shù)ar/lr，一般為0.06以下。造型設(shè)計(jì)中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 前部中部尾部后風(fēng)窗傾角后風(fēng)窗傾角對(duì)氣動(dòng)阻力影響較大，當(dāng)傾斜角=30時(shí)，車尾具有強(qiáng)大的縱向渦而使風(fēng)阻系數(shù)達(dá)到最大；當(dāng)30時(shí)，阻力也會(huì)急劇下降，接近40時(shí)，阻力基本為常數(shù)。車尾形狀后翼子板后部車尾的上翹，是改善階背式車身后部氣流、降低阻力與升力

7、的有效措施之一。經(jīng)試驗(yàn)論證，對(duì)一般階背式車型來(lái)說(shuō)，上翹傾角36或者是上翹高度為15mm時(shí)，氣動(dòng)阻力與升力較小，上翹起始點(diǎn)位置適當(dāng)往前靠，也會(huì)影響到氣動(dòng)效果。后車體的橫向收縮一定程度的后車體的橫向收縮對(duì)降低氣動(dòng)阻力系數(shù)有益，但過(guò)多的收縮會(huì)引起氣動(dòng)阻力系數(shù)的增加。造型設(shè)計(jì)中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司 Audi Q5 0.33進(jìn)口進(jìn)口Rav4 0.33逍客逍客 0.34 漢蘭達(dá)漢蘭達(dá) 0.34 Rav4 0.35 XC60 0.36森林人森林人 0.365 途歡途歡 0.37 普拉多普拉多 0.38途銳途銳 0.38 Koleos 0.387 奇駿奇駿 0.3905CR-V 0.3959飛度飛度 0.29 悅動(dòng)悅動(dòng) 0.29榮威榮威550 0.30騏達(dá)騏達(dá) 0.30世嘉世嘉 0.31福克斯?？怂?0.31卡羅拉卡羅拉 0.32朗逸朗逸 0.32速騰速騰 0.32新寶來(lái)新寶來(lái) 0.32標(biāo)致標(biāo)致307 0.33凱越凱越 0.34捷達(dá)捷達(dá) 0.3