空氣動(dòng)力學(xué)在汽車(chē)設(shè)計(jì)中

空氣動(dòng)力學(xué)在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用汽車(chē)作為一種商品，第一向人們展現(xiàn)的確實(shí)是它的外形，外形是否討人喜愛(ài)直截了當(dāng)關(guān)系到這款車(chē)子甚至汽車(chē)廠商的命運(yùn)。汽車(chē)的外形設(shè)計(jì)，專(zhuān)業(yè)的說(shuō)法叫做汽車(chē)造型設(shè)計(jì)，是依照汽車(chē)整體設(shè)計(jì)的多方面要求來(lái)塑造最理想的車(chē)身形狀。汽車(chē)造型設(shè)計(jì)是汽車(chē)外部和車(chē)廂內(nèi)部造型設(shè)計(jì)的總和。它不是對(duì)汽車(chē)的簡(jiǎn)單裝飾，而是運(yùn)用藝術(shù)的手法、科學(xué)地表現(xiàn)汽車(chē)的功能、材料、工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。汽車(chē)造型的目的是以美去吸引和打動(dòng)觀者，使其產(chǎn)生擁有這種車(chē)的欲望。汽車(chē)造型設(shè)計(jì)盡管是車(chē)身設(shè)計(jì)的最初步驟，是整車(chē)設(shè)計(jì)最初時(shí)期的一項(xiàng)綜合構(gòu)思，但卻是決定產(chǎn)品命運(yùn)的關(guān)鍵。汽車(chē)的造型已成為汽車(chē)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)最有力的手段之一。汽車(chē)造型要緊涉及科學(xué)和藝術(shù)兩大方面。設(shè)計(jì)師需要明白得車(chē)身結(jié)構(gòu)、制造工藝要求、空氣動(dòng)力學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、工程材料學(xué)、機(jī)械制圖學(xué)、聲學(xué)和光學(xué)知識(shí)。同時(shí)，設(shè)計(jì)師更需要有高雅的藝術(shù)品味和豐富的藝術(shù)知識(shí)，如造型的視覺(jué)規(guī)律原理、繪畫(huà)、雕塑、圖案學(xué)、色彩學(xué)等等。二戰(zhàn)以后現(xiàn)代主義提倡的民主制度，強(qiáng)調(diào)每個(gè)人都必須平等。但人與人之間始終存在著許多不同。我們必須承認(rèn)，所謂清一色的平等只能夠制造出一種假象，而并不是真正滿足了每個(gè)人的需要。因此，今后的汽車(chē)造型設(shè)計(jì)將更多注重個(gè)體性與差異性。技術(shù)的進(jìn)步為設(shè)計(jì)師提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，讓他們有能力做出更靈活、更多樣化的設(shè)計(jì)滿足消費(fèi)者的需求，舊有的規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化將被推翻。目前部分技術(shù)實(shí)力精湛的小型汽車(chē)廠商差不多開(kāi)始提供個(gè)人定制汽車(chē)服務(wù)，但要價(jià)不菲，2007年曾有美國(guó)富商向賓西法尼亞訂購(gòu)了一輛價(jià)值300萬(wàn)美元的跑車(chē)。消費(fèi)者參與原始時(shí)期，人類(lèi)使用的器物差不多上自己制作，并從制作過(guò)程中得到滿足與成就感，這是人類(lèi)的本能之一。大工業(yè)生產(chǎn)包辦了一切制作過(guò)程，人得到的只有最后的成品。新的世紀(jì)里，這種本能將會(huì)被重新提倡。既成品的概念差不多成為過(guò)去。在不完全否定工業(yè)大生產(chǎn)的前提下，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體制將會(huì)做出靈活的調(diào)整。今后的汽車(chē)會(huì)像今天我們所能見(jiàn)的電腦產(chǎn)品一樣，不再以最終完成品的狀態(tài)出廠，而是有各種性能升級(jí)的空間。汽車(chē)產(chǎn)品的使用環(huán)境不再固定，而是成了互動(dòng)的使用環(huán)境。汽車(chē)的保有量不斷增加，而相應(yīng)配套的市政設(shè)施、停車(chē)場(chǎng)空間等卻與進(jìn)展不相稱(chēng)，這勢(shì)必要求汽車(chē)整車(chē)外形尺寸要越小越好，但又不能對(duì)乘坐舒服性產(chǎn)生不利的阻礙，我們能夠從五種途徑來(lái)增大空間利用率：減少發(fā)動(dòng)機(jī)所占空間，駕駛室前移；加長(zhǎng)軸距，減少前后懸的長(zhǎng)度；行李箱向車(chē)尾部后移或向車(chē)頂部上移；從三廂式向單廂式進(jìn)展；改變車(chē)門(mén)開(kāi)啟方式。為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)所占空間，需要對(duì)底盤(pán)和整車(chē)總體布置進(jìn)行充分地研究，以便利用有效空間和增加使用空間的可變性，通常前擋風(fēng)玻璃總是盡量往前移，形成子彈頭形狀。軸距加長(zhǎng)是在車(chē)身總長(zhǎng)不變的前提下，能夠減少前后懸的突出部分，使后排座位的人上下車(chē)更加方便，增加乘坐舒服性。行李箱設(shè)計(jì)盡量向后移或向上移是為了增大乘坐空間，充分利用車(chē)頂部的空間。車(chē)身布置盡量緊湊合理，渾然一體，使得汽車(chē)在滿足舒服陛的前提下更加輕便化、流線型化。許多日系小型車(chē)將這類(lèi)設(shè)計(jì)概念發(fā)揮到了極致，比如以大空間著稱(chēng)的日產(chǎn)TIIDA。高速、安全、低耗是現(xiàn)代汽車(chē)進(jìn)展的主題。為了適應(yīng)那個(gè)潮流，汽車(chē)造型應(yīng)在嚴(yán)格的風(fēng)洞試驗(yàn)的基礎(chǔ)上做好形狀設(shè)計(jì)，制造楔形車(chē)身或流線型楔形車(chē)身。以后汽車(chē)降低油耗的途徑將是多方面的，采納新能源是一項(xiàng)重要措施。能源的改變使汽車(chē)造型、內(nèi)飾、色彩均與眾不同。例如電動(dòng)汽車(chē)，采納蓄電池和電動(dòng)系統(tǒng)為動(dòng)力，其動(dòng)力艙部分空間就要比內(nèi)燃機(jī)小得多，大大增加了造型設(shè)計(jì)的靈活性。由此可見(jiàn)，以后車(chē)身的整體形狀由于汽車(chē)動(dòng)力能源的不同，將顯現(xiàn)豐富多彩的藝術(shù)造型。研究空氣或其他氣體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，空氣或其他氣體與飛行器或其他物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的相互作用和相伴發(fā)生的物理化學(xué)變化的學(xué)科。流體力學(xué)的一個(gè)分支。它是在流體力學(xué)基礎(chǔ)上隨航空航天技術(shù)的進(jìn)展而形成的一門(mén)學(xué)科。

研究?jī)?nèi)容

依照空氣與物體的相對(duì)速度是否小于約100米／秒（相應(yīng)馬赫數(shù)約0.3），

可分為低速空氣動(dòng)力學(xué)和高速空氣動(dòng)力學(xué)。前者要緊研究不可壓縮流淌，后者研究可壓縮流淌。依照是否忽略粘性，可分為理想空氣動(dòng)力學(xué)和粘性空氣動(dòng)力學(xué)。作用于飛行器的升力、力矩問(wèn)題，可要緊通過(guò)理想空氣動(dòng)力學(xué)求解。按流場(chǎng)邊界不同，氣流有外流和內(nèi)流之分。外流指一樣飛行器繞流和鈍體繞流，內(nèi)流要緊指管道、進(jìn)氣道、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的流淌。專(zhuān)門(mén)研究鈍體繞流的稱(chēng)鈍體空氣動(dòng)力學(xué)；專(zhuān)門(mén)研究?jī)?nèi)流的稱(chēng)內(nèi)流空氣動(dòng)力學(xué)。自20世紀(jì)60年代以后，空氣動(dòng)力學(xué)逐步向非航空航天的一樣工業(yè)與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域擴(kuò)展和滲透，形成了工業(yè)空氣動(dòng)力學(xué)。此外還有一些邊緣性分支學(xué)科，如稀薄氣體動(dòng)力學(xué)、高溫氣體動(dòng)力學(xué)和宇宙氣體動(dòng)力學(xué)等（見(jiàn)氣體動(dòng)力學(xué)）。流體力學(xué)的三大方程組是由質(zhì)量守恒，動(dòng)量守恒和能量守恒定理推導(dǎo)出來(lái)的，他們分別叫連續(xù)方程、動(dòng)量方程和能量方程。另外加上氣體狀態(tài)方程和本構(gòu)方程，形成了流體力學(xué)的核心內(nèi)容。（具體叫法依照譯本有出入）它們成立的前提是做了連續(xù)性假設(shè)、牛頓流體假設(shè)和完全氣體假設(shè)。其中只做了上述三個(gè)假設(shè)的方程組最為精確，適用范疇最廣，被成為Navier-Stocks方程（組），然而在當(dāng)時(shí)條件下，人們無(wú)法對(duì)N-S方程（組）進(jìn)行有效地求解，為了滿足工程實(shí)踐需要，人們又做了無(wú)粘假設(shè)，忽略掉了由動(dòng)量定理推導(dǎo)出的那個(gè)方程的粘性項(xiàng)，這一舉措對(duì)連續(xù)方程毫無(wú)阻礙，但能量方程中由粘性耗散引起的能量變化因此消逝了?，F(xiàn)在，N-S方程退化成了Euler方程（組），然而大大簡(jiǎn)化了CFD的運(yùn)算難度，現(xiàn)在對(duì)Euler方程（組）的求解已專(zhuān)門(mén)成熟，差不多能滿足工程的最高精度的需要，NS方程一樣只是做為理論研究或是某些專(zhuān)門(mén)的情形下才需要做。隨著具體的實(shí)際情形，先輩們又對(duì)EULER做了諸如不可壓啊，無(wú)旋啊（使速度有勢(shì)），小擾動(dòng)啊等等假設(shè)，進(jìn)一步把EULER方程組簡(jiǎn)化成針對(duì)具體情形的方程組或方程，比如Laplace方程，速勢(shì)方程，小擾動(dòng)速勢(shì)方程等。

①鈍體空氣動(dòng)力學(xué)。研究鈍形物體的繞流問(wèn)題。鈍體常具有鈍頭、鈍尾或帶棱角的形狀，如橋梁、塔架、采油平臺(tái)、大型冷卻塔、高層建筑、火車(chē)、汽車(chē)等。當(dāng)風(fēng)吹過(guò)這些物體或物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)便產(chǎn)生鈍體繞流現(xiàn)象。流線型飛機(jī)在大迎角飛行時(shí)，也屬鈍體繞流范疇。鈍體繞流通常伴有復(fù)雜的分離和旋渦運(yùn)動(dòng)，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生流致振動(dòng)（即物體或結(jié)構(gòu)被流淌激發(fā)的振動(dòng)）。這是由于分離渦從物面周期性發(fā)放時(shí)，物體受到周期變化的流體動(dòng)力作用而發(fā)生的受迫振動(dòng)，甚至導(dǎo)致共振或變形發(fā)散，使結(jié)構(gòu)破壞。1940年美國(guó)塔科馬懸索橋在自然風(fēng)作用下發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)而斷裂確實(shí)是一例。為此，在建筑設(shè)計(jì)中必須考慮結(jié)構(gòu)的固有頻率，還要進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。常采取的措施有減小跨度，增加剛度，改善外形等，或設(shè)置動(dòng)力阻尼器。

②內(nèi)流空氣動(dòng)力學(xué)。要緊研究各種管道（如噴管、擴(kuò)壓管等）內(nèi)部空氣或其他氣體的流淌規(guī)律及其與邊界的相互作用；有時(shí)還包括管道內(nèi)葉輪機(jī)（如壓氣機(jī)、渦輪等）中的流淌問(wèn)題。管道中的流淌一樣可按一維流淌處理。中國(guó)學(xué)者吳仲華于20世紀(jì)50年代初創(chuàng)立了葉輪機(jī)械三元流淌理論。內(nèi)流空氣動(dòng)力學(xué)的研究方法與一樣空氣動(dòng)力學(xué)并無(wú)明顯的不同。

③工業(yè)空氣動(dòng)力學(xué)。要緊研究大氣邊界層（受地面摩擦阻力阻礙的大氣層區(qū)域）內(nèi)風(fēng)與人類(lèi)活動(dòng)、社會(huì)和自然環(huán)境相互作用的規(guī)律。專(zhuān)門(mén)多情形下，也稱(chēng)為風(fēng)工程。要緊內(nèi)容包括：大氣邊界層內(nèi)的風(fēng)特性，如速度分布、湍流分布等；風(fēng)對(duì)建筑物或構(gòu)筑物的作用，以及對(duì)果園、樹(shù)林等的風(fēng)害及其防治；建筑物或群體所誘致的局部風(fēng)環(huán)境；風(fēng)引起的質(zhì)量遷移，如氣態(tài)污染物的排放、擴(kuò)散和彌散規(guī)律；交通車(chē)輛（如汽車(chē)、火車(chē)）的氣動(dòng)特性及減阻措施等；風(fēng)能利用；風(fēng)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的其他阻礙等。要緊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室模擬進(jìn)行研究。為此建筑了專(zhuān)用的大氣邊界層風(fēng)洞和密度分層的水槽等設(shè)備。

研究方法

要緊有理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面。

①理論研究遵循的一樣原理是流淌的差不多定律，如質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律、熱力學(xué)定律以及介質(zhì)的物理屬性和狀態(tài)方程等。但在不同速度范疇、流淌特點(diǎn)，上述差不多定律的表現(xiàn)形式（即操縱方程）、求解的理論和方法有專(zhuān)門(mén)大差異。在低速不可壓縮流范疇，求解的差不多理論有理想無(wú)粘流的差不多解法、升力線和升力面理論、保角轉(zhuǎn)繪理論、低速邊界層理論等。在亞聲速流淌范疇，理想無(wú)旋流方程屬非線性橢圓型偏微分方程，要緊求解方法有小擾動(dòng)線化理論、亞聲速相似律（如普朗特-格勞厄脫法則、卡門(mén)-錢(qián)學(xué)森公式等）、速度面法等。在超聲速流淌范疇，方程屬非線性雙曲型偏微分方程，要緊理論處理方法有小擾動(dòng)線化理論、相似律、特點(diǎn)線法等。在跨聲速流淌范疇，流淌比較復(fù)雜，方程屬非線性混合型偏微分方程，求解難度專(zhuān)門(mén)大，要緊用數(shù)值求解方法，有時(shí)也可用相似律等。在精湛聲速流淌范疇，流淌中顯現(xiàn)專(zhuān)門(mén)多物理化學(xué)變化如燒蝕、傳熱傳質(zhì)等，而且必須考慮氣體真實(shí)效應(yīng)和激波-

邊界層干擾（物面鄰近的激波同邊界層之間的相互阻礙）。

②實(shí)驗(yàn)研究是以相似理論為指導(dǎo)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備（要緊是風(fēng)洞）中模擬真實(shí)飛行而求解流淌問(wèn)題。運(yùn)算機(jī)的應(yīng)用和進(jìn)展，使空氣動(dòng)力學(xué)有了深刻而龐大的進(jìn)展。

在理論研究方面，通過(guò)數(shù)值運(yùn)算直截了當(dāng)求解差不多方程，逐步形成了運(yùn)算空氣動(dòng)力學(xué)。在實(shí)驗(yàn)方面，提高了實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)化、高效率和高精度水平。理論研究、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值運(yùn)算3方面的緊密結(jié)合

，已成為現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)的要緊特點(diǎn)。空氣動(dòng)力學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)航空航天技術(shù)的進(jìn)展起著重要作用，對(duì)一樣工業(yè)如建筑、交通、能源、環(huán)境愛(ài)護(hù)等技術(shù)的進(jìn)展也起著日益顯著的作用?！霸煨陀颤c(diǎn)”理論

一、起因：

用繪畫(huà)展現(xiàn)人的胖瘦，他的骨骼、筋腱確實(shí)是不可變的“硬點(diǎn)”，加肉減肉也要合理，比如肚臍眼的最深點(diǎn)到后腰的距離是差不多不變的……

同理，汽車(chē)造型設(shè)計(jì)也有著許多有形或無(wú)形的約束，不是能夠任意發(fā)揮的，除了表現(xiàn)功能配置和美學(xué)、文化元素外，結(jié)構(gòu)、工藝以及力學(xué)——專(zhuān)門(mén)是流體力學(xué)理論也是重要的約束條件。

二、“造型硬點(diǎn)”理論的差不多構(gòu)成：

1.多“S”線學(xué)說(shuō)；

2.要緊斷面學(xué)說(shuō)，加強(qiáng)X軸、Y軸中心面及要緊特點(diǎn)區(qū)域的段面剖面邊界；

3.分縫線：區(qū)分可開(kāi)閉和固定的，分別給出與相關(guān)于整車(chē)的位置及寬度比例；

4.弧線、S線：分類(lèi)約定極限R值、鏈接過(guò)渡關(guān)系；

5.渲染：光源位置、角度與光影明暗、強(qiáng)弱差異對(duì)比；

6.燈具外表面的凸起；

7.邊緣落差的顯現(xiàn)形式；

8.玻璃的透光度與背景可見(jiàn)物；

9.迎風(fēng)面：忌與Y軸垂直的迎風(fēng)凹面；

10.主體色彩與背景、地面襯托；

11.一些部件的設(shè)定位置；

12.長(zhǎng)、寬、高、接近角、離去角、最小離地間隙等參數(shù)；設(shè)計(jì)汽車(chē)造型的空氣動(dòng)力學(xué)汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)空氣動(dòng)力學(xué)在科學(xué)的范疇里是一門(mén)艱深的度量科學(xué)，一輛汽車(chē)在行使時(shí)，會(huì)對(duì)相對(duì)靜止的空氣造成不可幸免的沖擊，空氣會(huì)因此向四周流淌，而躥入車(chē)底的氣流便會(huì)被臨時(shí)困于車(chē)底的各個(gè)機(jī)械部件之中，空氣會(huì)被行使中的汽車(chē)?yán)瓌?dòng)，因此當(dāng)一輛汽車(chē)飛馳而過(guò)之后，地上的紙張和樹(shù)葉會(huì)被卷起。此外，車(chē)底的氣流會(huì)對(duì)車(chē)頭和引擎艙內(nèi)產(chǎn)生一股浮升力，削弱車(chē)輪對(duì)地面的下壓力，阻礙汽車(chē)的操控表現(xiàn)。另外，汽車(chē)的燃料在燃燒推動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)差不多消耗了一大部分動(dòng)力，而當(dāng)汽車(chē)高速行使時(shí)，一部分動(dòng)力也會(huì)被用做克服空氣的阻力。因此，空氣動(dòng)力學(xué)關(guān)于汽車(chē)設(shè)計(jì)的意義不僅僅在于改善汽車(chē)的操控性，同時(shí)也是降低油耗的一個(gè)竅門(mén)。

應(yīng)付浮升力的方法

應(yīng)付浮升力的方法，其一能夠在車(chē)底使用擾流板。只是，今天差不多專(zhuān)門(mén)少有量產(chǎn)型汽車(chē)使用這項(xiàng)裝置了，其要緊緣故是因?yàn)檠邪l(fā)和制造的費(fèi)用實(shí)在太過(guò)高昂。在近期的量產(chǎn)車(chē)中只有FERRARI360M、LOTUSESPRIT、NISSANSKYLINEGT-R還使用如此的裝置。另一個(gè)主流的做法是在車(chē)頭下方加裝一個(gè)牢固而比車(chē)頭略長(zhǎng)的阻流器。它能夠?qū)饬饕龑?dǎo)至引擎蓋上，或者穿越水箱格柵和流過(guò)車(chē)身。至于車(chē)尾部分，其課題要緊是如何令氣流順暢的流過(guò)車(chē)身，車(chē)尾的氣流也要盡量保持整齊。假如在汽車(chē)行駛時(shí)，流過(guò)車(chē)體的氣流能夠緊貼在車(chē)體輪廓之上，我們稱(chēng)之為ATTECHED或者LAMINAR（即所謂的流線型）。而水滴的形狀確實(shí)是現(xiàn)今我們所知的最為流線的形狀了。只是并非汽車(chē)非要設(shè)計(jì)成水滴的形狀才能達(dá)到最好的LAMINAR，事實(shí)上傳統(tǒng)的汽車(chē)形狀也能夠達(dá)到專(zhuān)門(mén)好的LAMIAR的成效。常用的方法確實(shí)是將后擋風(fēng)玻璃的傾斜角操縱在25度之內(nèi)。FERRARI360M和豐田的SUPRA確實(shí)是有此特點(diǎn)的雙門(mén)轎跑車(chē)。事實(shí)上認(rèn)真觀看這類(lèi)轎跑車(chē)的側(cè)面，就不難發(fā)覺(jué)從車(chē)頭至車(chē)尾的線條會(huì)朝著車(chē)頂向上呈弧形，而車(chē)底則十分的平坦，事實(shí)上那個(gè)形狀類(lèi)似機(jī)翼截面的形狀。當(dāng)氣流流過(guò)那個(gè)機(jī)翼形狀的物體時(shí)，從車(chē)體上方流過(guò)的氣體一定較從車(chē)體下方流過(guò)的快，如此一來(lái)便會(huì)產(chǎn)生一股浮升力。隨著速度的升高，下壓力的缺失會(huì)逐步加大。盡管車(chē)體上下方的壓力差有可能只有一點(diǎn)點(diǎn)，然而由于車(chē)體上下的面積較大，微小的壓力差便會(huì)造成明顯的抓著力分別。一樣而言，車(chē)尾更容易受到浮升力的阻礙，而車(chē)頭部分也會(huì)因此造成操控穩(wěn)固性的問(wèn)題。傳統(tǒng)的房車(chē)、旅行車(chē)和掀背車(chē)這類(lèi)后擋風(fēng)玻璃較垂直的汽車(chē)，浮升力對(duì)它們的阻礙會(huì)較為輕微，因?yàn)闅饬魍ㄟ^(guò)垂直的后窗后就差不多散落，形成所謂的亂流成效，浮升力因此下降，然而這些亂流也正是氣流拉力的來(lái)源。有些研究指出像GOLF之類(lèi)的兩廂式掀背車(chē)，如車(chē)頂和尾窗的夾角在30度之內(nèi)，它所造成的氣流拉力會(huì)較超過(guò)30度的設(shè)計(jì)更低。因此有些人就會(huì)想因此的認(rèn)為只要將后窗的和車(chē)頂?shù)膴A角操縱在28至32度之間，就能同時(shí)兼顧浮升力和空氣拉力的問(wèn)題。事實(shí)上問(wèn)題并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，在那個(gè)角度范疇里氣流既不能緊貼在車(chē)體上也不足以造成亂流，如此一來(lái)將專(zhuān)門(mén)難估量空氣的流淌情形。因?yàn)槠?chē)在行駛時(shí)并非在一個(gè)水平面上行駛，隨著懸掛系統(tǒng)的上下運(yùn)動(dòng)，事實(shí)上汽車(chē)的離地距離是一個(gè)變量，而氣流在流過(guò)車(chē)體上下所造成的壓力差也會(huì)隨時(shí)改變，同時(shí)在車(chē)輛過(guò)彎時(shí)車(chē)尾左右的氣流淌態(tài)也會(huì)對(duì)車(chē)尾的氣流情形造成阻礙。當(dāng)尾窗與車(chē)頂?shù)膴A角介于28至32度時(shí)，車(chē)尾將介于穩(wěn)固和不穩(wěn)固的邊緣，這事實(shí)上專(zhuān)門(mén)危險(xiǎn)的。舉個(gè)例子，AUDITT在推出時(shí)曾經(jīng)發(fā)生高速翻車(chē)的問(wèn)題，當(dāng)時(shí)的事故調(diào)查報(bào)告指出AUDITT的后軸在高速時(shí)浮升力過(guò)高，造成后輪抓著力太弱。而TT在設(shè)計(jì)時(shí)以風(fēng)格作為首要前提，在空氣動(dòng)力學(xué)上有所犧牲。后窗與車(chē)尾的弧度就介于以上那個(gè)尷尬的角度之間。車(chē)廠在設(shè)計(jì)掀背車(chē)時(shí)寧愿將車(chē)尾設(shè)計(jì)的平直一點(diǎn)，一來(lái)能夠增加車(chē)內(nèi)的空間，二來(lái)也克服了空氣動(dòng)力學(xué)上的不足。尾翼的差不多設(shè)計(jì)尾翼和擾流器的產(chǎn)生正是要解決氣流和浮升力的問(wèn)題。我們見(jiàn)到過(guò)的尾翼可謂五花八門(mén)、千奇百怪。只是它們卻有著相同的特點(diǎn)：表面狹窄、水平面離開(kāi)車(chē)身安裝（假如尾翼緊貼在車(chē)身安裝，假如它不僅僅起到裝飾作用，便只有擾流器般的作用，這兩者是不同的。）尾翼的要緊作用是增加下壓力，因此尾翼的外形必須像倒置的機(jī)翼才行，如此的設(shè)計(jì)會(huì)使流經(jīng)尾翼下端的氣流的速度較流經(jīng)尾翼上端的來(lái)得高，從而產(chǎn)生下壓力。還有一種產(chǎn)生下壓力的方法是將尾翼前端微微向下傾斜，盡管這種設(shè)計(jì)會(huì)比水平式的尾翼產(chǎn)生更大的空氣拉力，然而在調(diào)劑下壓力大小的方面卻較有彈性。WING和SPOILER的分別尾翼和車(chē)尾擾流器的分別是后者與車(chē)尾連為一體，或者干脆確實(shí)是車(chē)身整體設(shè)計(jì)的一部分。車(chē)尾擾流器事實(shí)上也能夠用來(lái)制造下壓力，然而常見(jiàn)的功能扔是減少浮升力和氣流拉力。掀背車(chē)的尾擾流器集結(jié)了大量的空氣于擾流器的前方，目的是分隔車(chē)尾的氣流，從而降低浮升力。后擾流器也能夠令氣流更順暢的流經(jīng)車(chē)尾，幸免氣流長(zhǎng)時(shí)刻的徘徊或緊貼在車(chē)尾上，如此一來(lái)便能夠減少空氣拉力，同時(shí)也能夠減低導(dǎo)致浮升力的車(chē)底氣壓。因此，有專(zhuān)門(mén)多車(chē)書(shū)喜愛(ài)統(tǒng)稱(chēng)車(chē)尾上的凸出物為尾翼是專(zhuān)門(mén)不專(zhuān)業(yè)的行為，比如一般版的911那個(gè)能夠自動(dòng)升降的東西該被稱(chēng)為擾流器，而GT2上的那個(gè)才是貨真價(jià)實(shí)的尾翼。一樣來(lái)說(shuō)，歐洲的車(chē)廠比較注重汽車(chē)的美學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)也專(zhuān)門(mén)在意SPORTSSEDAN和RACINGEDITION之間的分別。因此，歐洲的車(chē)廠比較忌用尾翼，而日本的車(chē)廠則將尾翼作為賣(mài)點(diǎn)推給顧客，從這種分別中也能夠輕易的體會(huì)出不同國(guó)家造車(chē)哲學(xué)的不同。閑逛都市街頭，你會(huì)發(fā)覺(jué)越來(lái)越多新的轎車(chē)，在其尾部行李箱蓋外端都裝有一塊像是倒裝的飛機(jī)機(jī)翼，使原本就擁有華麗迷人外觀的轎車(chē)又平添許多嫵媚和動(dòng)氣。許多人都以為這新穎漂亮的汽車(chē)尾翼是廠家為了好看才給轎車(chē)安裝的裝飾件。事實(shí)上它的要緊作用是能夠有效地減少轎車(chē)在高速行駛時(shí)的空氣阻力和節(jié)約燃料。

在我國(guó)的一些地點(diǎn)常常將“汽車(chē)尾翼”稱(chēng)為“汽車(chē)導(dǎo)流板”，事實(shí)上這種叫法是錯(cuò)誤的?！捌?chē)導(dǎo)流板”在轎車(chē)內(nèi)確有其物，只只是是指轎車(chē)前部保險(xiǎn)杠下方的拋物型風(fēng)罩，而“汽車(chē)尾翼”則是安裝在轎車(chē)后箱蓋上的。國(guó)外一些人依照它的形狀形象地稱(chēng)它為“雪橇板”，國(guó)內(nèi)也有人稱(chēng)它為“鴨尾”。比較科學(xué)的叫法應(yīng)為“汽車(chē)擾流器”或“汽車(chē)擾流翼”。

依照氣體動(dòng)力學(xué)原理分析，我們明白汽車(chē)在行駛過(guò)程中會(huì)遇到空氣阻力，這種阻力可分為縱向、側(cè)向和垂直上升3個(gè)方面的作用力，同時(shí)車(chē)速與空氣阻力平方成正比，因此車(chē)速越快，空氣阻力就越大。一樣情形，當(dāng)車(chē)速超過(guò)60公里時(shí)，空氣阻力對(duì)汽車(chē)的阻礙表現(xiàn)得就專(zhuān)門(mén)明顯了。為了有效地減少并克服汽車(chē)高速行駛時(shí)空氣阻力的阻礙，人們?cè)O(shè)計(jì)使用了汽車(chē)尾翼，其作用確實(shí)是使空氣對(duì)汽車(chē)產(chǎn)生第四種作用力，即對(duì)地面的附著力，它能抵消一部分升力，操縱汽車(chē)內(nèi)浮，減小風(fēng)阻阻礙，使汽車(chē)能緊貼著道路行駛，從而提高行駛的穩(wěn)固性。目前大多數(shù)汽車(chē)尾翼差不多上用玻璃纖維或碳素纖維制成的，既輕巧又堅(jiān)強(qiáng)，同時(shí)它的形狀尺寸是通過(guò)設(shè)計(jì)師精確運(yùn)算而確定的，不宜過(guò)大也不宜過(guò)小，不然反而會(huì)增加轎車(chē)的行車(chē)阻力或起不到應(yīng)有的作用。

近幾年，隨著我國(guó)高速公路、高架路和高等級(jí)道路的建設(shè)及投人使用，車(chē)速有了較大的提高，汽車(chē)尾翼的作用顯得越來(lái)越重要。以排氣量為1.8升的轎車(chē)為例，假如裝上尾翼，空氣阻力系數(shù)降低20%，在一樣道路上行駛，耗油量減少或許不明顯。假如在高速公路上以120公里的時(shí)速行駛，則能省油14%，現(xiàn)在汽車(chē)尾翼的作用就專(zhuān)門(mén)明顯了。

尾翼和擾流器的簡(jiǎn)史

早在上世紀(jì)30年代，各大車(chē)廠差不多開(kāi)始致力于降低氣流拉力，而關(guān)于浮升力的研究，各車(chē)廠大致要到60年代才開(kāi)始關(guān)注。FERRAR的賽車(chē)手RICHIEGINTHER于1961年發(fā)明了能產(chǎn)生下壓力的車(chē)尾擾流器，他也因此聞名于世。隨后的FERRARI戰(zhàn)車(chē)也都使用此項(xiàng)設(shè)計(jì)。而第一部使用前擾流器（俗稱(chēng)氣霸）的汽車(chē)應(yīng)該是大名鼎鼎的FORDGT40。這部車(chē)在超越時(shí)速300KM/H時(shí)所產(chǎn)生的浮升力令其成為一部全然無(wú)法駕馭的汽車(chē)，據(jù)說(shuō)在加裝了前氣霸之后，GT40在達(dá)到極速時(shí)前輪的下壓力由原先的310磅激增至604磅?。?！至于第一部使用尾翼的汽車(chē)我沒(méi)有準(zhǔn)確的資料，只是據(jù)說(shuō)時(shí)道奇于60年代末生產(chǎn)的CHARGERDAYTONAPLYMOUTHSUPERBIRD。在歐洲車(chē)廠方面，保時(shí)捷能夠算首家兼顧擾流器的功能和美學(xué)設(shè)計(jì)的車(chē)廠。1975的911TUBRO的一體式的氣霸和鯨魚(yú)尾式的擾流器大副降低了浮升力的產(chǎn)生，其效用高達(dá)90％。因此在70年代末，氣霸和擾流器更成為保時(shí)捷的標(biāo)志。當(dāng)時(shí)有專(zhuān)門(mén)多以高性能作為賣(mài)點(diǎn)的車(chē)廠也跟隨保時(shí)捷的步伐以氣霸和擾流器作為賣(mài)點(diǎn)。（說(shuō)到那個(gè)地點(diǎn)，我到想起了一些題外話。事實(shí)上車(chē)廠都要通過(guò)一個(gè)進(jìn)展時(shí)期才能走向成熟，事實(shí)上日本車(chē)與歐洲車(chē)的差距就表達(dá)在日本車(chē)事實(shí)上在走歐洲車(chē)曾經(jīng)走過(guò)的一條道路，這條路每個(gè)車(chē)廠都必須經(jīng)歷。假如以后中國(guó)真正的擁有自己的汽車(chē)工業(yè)的話，那么中國(guó)的車(chē)廠也必須走這條道路。一樣我認(rèn)為歐洲車(chē)廠的空氣動(dòng)力學(xué)水平要較日本車(chē)廠來(lái)的高一點(diǎn)，就拿對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)要求專(zhuān)門(mén)高的F1賽事來(lái)說(shuō)，所有空氣動(dòng)力學(xué)高手差不多上歐洲人，而這些歐洲人也無(wú)一例外的供職于歐洲車(chē)廠，英美車(chē)隊(duì)在空氣動(dòng)力學(xué)方面的研究在它這幾年來(lái)幾乎沒(méi)有進(jìn)步，從這一點(diǎn)上面就能夠看出歐洲車(chē)廠于日本車(chē)廠之間的差距。只是，這些差距是由時(shí)刻造成的，我想技術(shù)上的差距相對(duì)比較容易補(bǔ)償。而文化背景的不同才容易造成真正的差異，而這種差異假如產(chǎn)生不良性的進(jìn)展，日本車(chē)廠就真正的危險(xiǎn)了。）現(xiàn)在氣霸和擾流器差不多專(zhuān)門(mén)專(zhuān)門(mén)的一般了，幾乎時(shí)速能夠達(dá)到百余公里的汽車(chē)都使用這些東西。事實(shí)上假如你的車(chē)速并不高，這些東西并不起作用。當(dāng)車(chē)速介于60到80之間時(shí)，氣流的拉力全然高只是車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)阻力，假如要感受尾翼和擾流器在浮升力和下壓力方面的明顯作用，時(shí)速必須高于160KM。其中的緣故是因?yàn)闅饬鞯膭?dòng)力往往是車(chē)速的二次方，一部汽車(chē)從130KM/H加速至260KM/H，浮升力和空氣拉力將會(huì)有四倍的增加。同時(shí)，所有汽車(chē)所有的氣霸，在降低氣流拉力方面都具有一定的作用。一樣來(lái)說(shuō)能夠減少5～10％的整體氣流拉力。另一方面，氣霸也有助于冷卻引擎，亦方便了霧燈的安裝。只是仍舊有為數(shù)許多的車(chē)廠認(rèn)為尾翼和擾流器是為了美觀而設(shè)的。只是總體來(lái)說(shuō)，這些空氣動(dòng)力部件都具有一定的實(shí)際作用，以上代凌志SC系列來(lái)說(shuō)，加裝原廠車(chē)尾擾流器之后，汽車(chē)的Cd數(shù)值（氣流拉力）由原先的0.32降至0.31。然而FORDADVANCEDDESIGNSTUDIO的設(shè)計(jì)師GRANTGARRISON曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：假如尾翼和擾流器不是那么受歡迎，我們是可不能加在車(chē)身上的，然而我們能夠用其它方法來(lái)把車(chē)輛設(shè)計(jì)得具有同樣的空氣動(dòng)力學(xué)成效。持相同觀點(diǎn)的還有大名鼎鼎的FERRARI，眾所周知FERRARI為了遷就車(chē)身設(shè)計(jì)的美感是專(zhuān)門(mén)忌諱在車(chē)身上使用尾翼的，而即使以快跑作為最高目的的ENZOFERRARI也使用的是可升降的尾擾流板，其緣故是FERRARI的主席認(rèn)為一部靜止的FERRARI不需要流器對(duì)Cd值的一點(diǎn)說(shuō)明

最后值得一提的倒是普遍存在的對(duì)Cd值的一些誤解。在許多車(chē)廠的產(chǎn)品介紹書(shū)中，常常會(huì)提及新車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)降低至多少多少Cd，而Cd所指的并不簡(jiǎn)單是指我們一樣所說(shuō)的空氣阻力，而是流氣拉力系數(shù)（DRAGCOEFFICIENT），一樣而言氣流在車(chē)尾造成的拉力，數(shù)值越低，表示車(chē)尾氣流處理的越流暢，該部分的浮升力亦會(huì)越小，相對(duì)而言，車(chē)輛行走時(shí)的阻力會(huì)低一點(diǎn)，后輪的下壓力也會(huì)好一點(diǎn)。說(shuō)到那個(gè)地點(diǎn)我們就應(yīng)該明白，加裝尾翼并不一定會(huì)增加Cd值！假如加裝尾翼和尾擾流器后，車(chē)輛尾部氣流通過(guò)的流暢度增高，那么這輛車(chē)的Cd值反而應(yīng)該降低。汽車(chē)設(shè)計(jì)的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題并不止于車(chē)尾，事實(shí)上車(chē)頭的長(zhǎng)度和寬度也會(huì)阻礙一部汽車(chē)的總拉力數(shù)值。比如前縱置引擎的中心點(diǎn)要比前軸的中心點(diǎn)更前，車(chē)頭就容易造得專(zhuān)門(mén)長(zhǎng)，而假如加闊前輪距來(lái)橫置擺放引擎，車(chē)頭部分就會(huì)隨著加闊，以上兩種情形都會(huì)阻礙到整體的氣流拉力(CdA）。盡管有可能一輛車(chē)的Cd造得專(zhuān)門(mén)低，然而同樣難以補(bǔ)償車(chē)頭部分增加的長(zhǎng)度和寬度所帶來(lái)的整體氣流拉力數(shù)值的上升,舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，一部汽車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)由原先的Cd0.40下降至Cd0.38，然而車(chē)頭的寬度卻增加了75MM，這時(shí)它的CdA數(shù)值約會(huì)上升5％，如此一來(lái)等于完全抵消了Cd下降的成效。（比如新款的ACCORD，盡管風(fēng)阻系數(shù)達(dá)到了驚人的Cd0.25,但是因?yàn)檐?chē)體全面比上一代要加大許多,所有在高速時(shí)的穩(wěn)固性表現(xiàn),我個(gè)人估量可不能有大幅的攀升，假如這方面的表現(xiàn)的確有所改進(jìn)，也第一應(yīng)該歸功于軸距的加長(zhǎng)和懸掛設(shè)定的改進(jìn)，空氣動(dòng)力學(xué)的成就反而是次要的。因?yàn)槊裼密?chē)的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)必須兼顧降低風(fēng)噪和燃油經(jīng)濟(jì)性，所有在設(shè)計(jì)時(shí)必定會(huì)對(duì)汽車(chē)的下壓力作出一定的犧牲。）因此，在大伙兒談?wù)揅d時(shí)，不應(yīng)該認(rèn)為Cd代表了一部汽車(chē)的整體空氣動(dòng)力表現(xiàn)，更不能輕易的認(rèn)為隨便加裝一只尾翼或者巨型擾流器就必定能夠獲得更好的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)！事實(shí)上充其量它只只是改善了空氣動(dòng)力學(xué)中某個(gè)部分的表現(xiàn)而已。一級(jí)方程式賽車(chē)是一種高速汽車(chē)，但在機(jī)械概念上卻較接近噴射機(jī)，而非家庭房車(chē)。它們龐大的雙翼不但具用商業(yè)廣告牌的作用，同時(shí)還能夠產(chǎn)生至關(guān)重要的「下壓力」。這種空氣動(dòng)力會(huì)使流經(jīng)汽車(chē)內(nèi)方的氣流將車(chē)身向下壓，使車(chē)子緊貼在車(chē)道上。相反地，飛機(jī)則是利用龐大的雙翼產(chǎn)生「上升力」。

將車(chē)身壓在車(chē)道上可使輪胎獲得更大的抓地力，進(jìn)而在彎道時(shí)產(chǎn)生更快的加速度。由于一樣一般房車(chē)沒(méi)有下壓力，因此甚至無(wú)法產(chǎn)生1G（一個(gè)重力單位）轉(zhuǎn)彎力。一級(jí)方程式賽車(chē)能產(chǎn)生4個(gè)G的轉(zhuǎn)彎力。

在時(shí)速230公里時(shí)的狀況下，F(xiàn)1賽車(chē)內(nèi)方氣流產(chǎn)生的下壓力足以使它在隧道里沿著隧道的底部行走。

在設(shè)計(jì)當(dāng)今一級(jí)方程式賽車(chē)的過(guò)程中，扮演重要角色的空氣動(dòng)力學(xué)家正面臨著一個(gè)差不多的挑戰(zhàn)：如何在產(chǎn)生下壓力的同時(shí)不增加空氣阻力。這正是汽車(chē)必須克服的問(wèn)題。

在汽車(chē)空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)的過(guò)程中，風(fēng)洞扮演著重要的角色。進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常先制作一半體積的模型，而風(fēng)洞就像一個(gè)龐大的吹風(fēng)機(jī)，將空氣吹向靜止的模型。

盡管那個(gè)吹風(fēng)機(jī)的價(jià)格專(zhuān)門(mén)昂貴，但積架車(chē)隊(duì)仍舊編列四千九百萬(wàn)美元的預(yù)算，將在該車(chē)隊(duì)新建的銀石（Silverstone）工廠建筑一個(gè)風(fēng)洞。

空氣動(dòng)力能夠依照不同賽車(chē)場(chǎng)的特點(diǎn)而調(diào)整。較直的跑道需要較低的下壓力設(shè)定值，如此可減少阻力，同時(shí)有助于賽車(chē)提高極速。較曲折的車(chē)道需要較高的下壓力設(shè)定值，如此可令賽車(chē)的極速降低。例如，在曲折的Hungaroring車(chē)道上，賽車(chē)專(zhuān)門(mén)難達(dá)到300km/h的速度，但在Hockenheimring車(chē)道上，車(chē)速能夠超過(guò)350km/h。

通常所說(shuō)的空氣動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容是飛機(jī)，導(dǎo)彈等飛行器在名種飛行條件下流場(chǎng)中氣體的速度、壓力和密度等參量的變化規(guī)律，飛行器所受的舉力和阻力等空氣動(dòng)力及其變化規(guī)律，氣體介質(zhì)或氣體與飛行器之間所發(fā)生的物理化學(xué)變化以及傳熱傳質(zhì)規(guī)律等。從那個(gè)意義上講，空氣動(dòng)力學(xué)可有兩種分類(lèi)法：

第一，依照流體運(yùn)動(dòng)的速度范疇或飛行器的飛行速度，空氣動(dòng)力學(xué)可分為低速空氣動(dòng)力學(xué)和高速空氣動(dòng)力學(xué)。通常大致以400千米/小時(shí)這一速度作為劃分的界線。在低速空氣動(dòng)力學(xué)中，氣體介質(zhì)可視為不可壓縮的，對(duì)應(yīng)的流淌稱(chēng)為不可壓縮流淌。大于那個(gè)速度的流淌，須考慮氣體的壓縮性阻礙和氣體熱力學(xué)特性的變化。這種對(duì)應(yīng)于高速空氣動(dòng)力學(xué)的流淌稱(chēng)為可壓縮流淌。

其次，依照流淌中是否必須考慮氣體介質(zhì)的粘性，空氣動(dòng)力學(xué)又可分為理想空氣動(dòng)力學(xué)(或理想氣體動(dòng)力學(xué))和粘性空氣動(dòng)力學(xué)。最后，我要說(shuō)的是對(duì)改裝空氣動(dòng)力學(xué)部件的一點(diǎn)個(gè)人看法。差不多上，主流車(chē)廠在空氣動(dòng)力學(xué)方面的研究在這5至6年里得到了迅猛的進(jìn)展（緣故專(zhuān)門(mén)簡(jiǎn)單，內(nèi)燃機(jī)的改進(jìn)在近十年步伐明顯放緩，要想改善汽車(chē)的動(dòng)力表現(xiàn)只有從改善空氣動(dòng)力學(xué)和提高動(dòng)力傳輸效率兩方面入手）。新的量產(chǎn)車(chē)在空氣動(dòng)力學(xué)方面的表現(xiàn)也越來(lái)越好，這也確實(shí)是說(shuō)新車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)越來(lái)越嚴(yán)謹(jǐn)，隨意的改動(dòng)更加容易破壞汽車(chē)原先的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)，而非改善！操控性第一講究的是總體的平穩(wěn)，所有單單改裝BODYKIT或者單改其它的空氣動(dòng)力部件專(zhuān)門(mén)有可能達(dá)到和情愿背道而馳的成效。所有我認(rèn)為，假如要改就一件式一起改，而且不要輕易的加裝車(chē)底的擾流板。第一，

車(chē)體的擾流板較容易損壞；第二，

第二車(chē)底的擾流板在正常的車(chē)速下全然不能改善汽車(chē)的空氣動(dòng)力表現(xiàn)。汽車(chē)車(chē)身概說(shuō)車(chē)身殼體按照受力情形可分為非承載式、半承載式和承載式(或稱(chēng)全承載式)三種。非承載式車(chē)身的特點(diǎn)是車(chē)身與車(chē)架通過(guò)彈簧或橡膠墊作柔性連接。在此種情形下，安裝在車(chē)架上的車(chē)身對(duì)車(chē)架的加固作用不大，汽車(chē)車(chē)身僅隨本身的重力，它所裝載的人和物資的重力及其在汽車(chē)行駛時(shí)所引起的慣性力和空氣阻力。而車(chē)架則承擔(dān)發(fā)動(dòng)機(jī)及底盤(pán)各部件的重力，這些部件工作時(shí)通過(guò)其支架傳遞的力以及汽車(chē)行駛時(shí)由路面通過(guò)車(chē)輪和懸架傳來(lái)的力(最后一項(xiàng)對(duì)車(chē)架或車(chē)身阻礙最大)。半承載式車(chē)身的特點(diǎn)是車(chē)身與車(chē)架用螺釘連接、鉚接或焊接等方法剛性地連接。在此種情形下，汽車(chē)車(chē)身除了承擔(dān)上述各項(xiàng)載荷外，還在一定程度上有助于加固車(chē)架，分擔(dān)車(chē)架的部分載荷。承載式車(chē)身的特點(diǎn)是汽車(chē)沒(méi)有車(chē)架，車(chē)身就作為發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)各總成的安裝基礎(chǔ)。在此種情形下，上述各種載荷全部由汽車(chē)車(chē)身承擔(dān)。為了減小汽車(chē)的整車(chē)質(zhì)量和節(jié)約材料，大多數(shù)中級(jí)、一般級(jí)、微型轎車(chē)和部分客車(chē)車(chē)身常采納承載式結(jié)構(gòu)。貨車(chē)駕駛室只占汽車(chē)長(zhǎng)度的小部分，不可能采納承載結(jié)構(gòu)。沒(méi)有完整的封閉構(gòu)架的開(kāi)式車(chē)身(敞篷車(chē))也專(zhuān)門(mén)難采納承載式結(jié)構(gòu)。高級(jí)轎車(chē)車(chē)身假如為了提高汽車(chē)的舒服性，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)及底盤(pán)各總成工作時(shí)傳來(lái)的振動(dòng)及汽車(chē)行駛時(shí)由路面通過(guò)車(chē)輪和懸架傳給車(chē)身的沖擊，則可采納非承載式結(jié)構(gòu)。轎車(chē)車(chē)身和貨車(chē)駕駛室都沒(méi)有明顯的骨架，而是由外部覆蓋零件和內(nèi)部鈑件焊合而成的空間結(jié)構(gòu)。承載式車(chē)身的地鈑有較完整(厚度也較大)的縱、橫承力元件，其前部有兩根斷面尺寸較粗大的縱梁，它們往往與兩側(cè)的前擋泥鈑8和前面的散熱器固定框9等焊接成剛性較好的空間構(gòu)架，以便直截了當(dāng)安裝發(fā)動(dòng)機(jī)和前懸架等部件并承擔(dān)其工作載荷。與此相反，非承載式轎車(chē)(長(zhǎng)頭式貨車(chē)的情形亦相同)的車(chē)身前部就較薄弱，其車(chē)前鈑制件通常不是焊接在車(chē)身殼體上，而是用螺釘相互連接起來(lái)并安裝在車(chē)架上。關(guān)于設(shè)計(jì)汽車(chē)造型我有如此的明白得1

再好看，繞流不行，噪音會(huì)專(zhuān)門(mén)大，動(dòng)力也會(huì)下降。

2

設(shè)計(jì)時(shí)得從上看到下，左右看，45度側(cè)前后看，別到時(shí)看得一側(cè)四不像啊，呵呵

3

再好看的車(chē)，與一般車(chē)，注意沒(méi)有，細(xì)節(jié)專(zhuān)門(mén)重要，一個(gè)點(diǎn)綴也許會(huì)活專(zhuān)門(mén)多，

4大伙兒喜愛(ài)玩時(shí)尚，車(chē)輪喜愛(ài)跑車(chē)的規(guī)格吧，

一點(diǎn)，點(diǎn)綴，

輪箍要大，胎外側(cè)露得盡量少些。

5排氣管，能夠加套子看起來(lái)壯實(shí)些

6

燈的設(shè)計(jì)，led組合燈的設(shè)計(jì)現(xiàn)在專(zhuān)門(mén)流行，還有盡量配合你設(shè)計(jì)車(chē)時(shí)的裝飾，比如

鍍鉻飾條，曲線一體化

等等

7進(jìn)氣隔柵能夠說(shuō)確實(shí)是汽車(chē)的最要緊臉，這得把握到妙處。我想中國(guó)汽車(chē)專(zhuān)門(mén)快就會(huì)超過(guò)別人的，德國(guó)車(chē)的線條把握專(zhuān)門(mén)好，意大利車(chē)前后視覺(jué)比例專(zhuān)門(mén)好，日系車(chē)善于不斷嘗試，我們都得值得學(xué)習(xí)。印象中的日本制造商并不擅長(zhǎng)跑車(chē)的設(shè)計(jì)，而在過(guò)去的一年里，他們看起來(lái)在嘗試著改變這種狀況。本屆北美車(chē)展，四款來(lái)自日本制造商的概念跑車(chē)，向我們展現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)的跑車(chē)設(shè)計(jì)理念。它們分別是謳歌的ASC概念車(chē)、雷克薩斯LF-A、豐田FT-HS和概念化較小的本田Accord轎跑車(chē)。這幾款日系跑車(chē)都有專(zhuān)門(mén)明顯的楔型側(cè)面、修長(zhǎng)的車(chē)體具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)。這些跑車(chē)都具有專(zhuān)門(mén)明顯的棱邊，并形成專(zhuān)門(mén)多銳利的夾角。除了雷克薩斯LF-A以外，其他三款車(chē)都有明顯的腰線，如此的線條能夠突出運(yùn)動(dòng)感和力量感.另外這幾款跑車(chē)中除了謳歌的ASC外，其他三款的輪罩差不多上扁平的一刀削的造型，這種輪罩的設(shè)計(jì)手法，最初顯現(xiàn)在標(biāo)致207上，本屆車(chē)展上這種造型特點(diǎn)開(kāi)始流行起來(lái)，日產(chǎn)Rogue、福特Interceptor和其他專(zhuān)門(mén)多車(chē)內(nèi)都具有如此的特點(diǎn)。這種輪罩的造型能使輪罩和車(chē)身的過(guò)渡更加清晰明了，增強(qiáng)力量感。重視尾部設(shè)計(jì)也是這幾款跑車(chē)的共同點(diǎn)，專(zhuān)門(mén)是雷克薩斯LF-A概念車(chē)，這說(shuō)明了汽車(chē)設(shè)計(jì)開(kāi)始由原先的強(qiáng)調(diào)前臉的設(shè)計(jì)開(kāi)始走向講究前后平穩(wěn)的設(shè)計(jì)。

日本人的幾款跑車(chē)，突破了傳統(tǒng)跑車(chē)講究車(chē)身表面圓滑過(guò)渡的特點(diǎn)(比如奧迪TT，保時(shí)捷，法拉利等)，突出力量感和肌肉感，車(chē)身造型豐富，并有強(qiáng)烈的以后科技感。車(chē)身設(shè)計(jì)的演變和進(jìn)展人們總適應(yīng)以藝術(shù)的觀點(diǎn)觀賞汽車(chē)的外型，而汽車(chē)猶如一個(gè)個(gè)流淌的精度建筑物游戈在道路上，優(yōu)美的車(chē)身往往給人留下難以忘懷的印象。事實(shí)上汽車(chē)的車(chē)身造型是一個(gè)時(shí)代社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)和文化等多方面生動(dòng)的綜合反映，也鮮亮拆射出那個(gè)時(shí)代的整個(gè)工業(yè)水平及完備程況。專(zhuān)門(mén)是汽車(chē)制造工業(yè)水淮的高低。1913年往常，從汽車(chē)產(chǎn)生起，汽車(chē)車(chē)身千遍一律是木質(zhì)馬車(chē)的改型，直到1915年世界上才顯現(xiàn)第一輛由美國(guó)巴德公司為道奇轎車(chē)制造的全鋼車(chē)身，從此汽車(chē)車(chē)身跨進(jìn)金屬結(jié)構(gòu)的時(shí)代。那時(shí)能獲的一輛封閉式車(chē)身的汽車(chē)確實(shí)是用戶的最大心愿。30年代流行箱式大車(chē)身，那時(shí)車(chē)速專(zhuān)門(mén)低，設(shè)計(jì)師不需顧慮空氣阻力的大小。四、五十年代軍車(chē)大出風(fēng)頭，為了打贏第二次世界大戰(zhàn),各式戰(zhàn)爭(zhēng)用車(chē)，如吉普、牽引車(chē)、富秋莎炮車(chē)紛紛涌向戰(zhàn)場(chǎng)。60年代汽車(chē)在保持大功率的同時(shí)，車(chē)身開(kāi)始講究安全性。70年代的能源危機(jī)使小巧玲戲的輕型轎車(chē)狠狠地賺了一筆，把曰本等推上了經(jīng)濟(jì)大國(guó)的地位。80年代車(chē)身設(shè)計(jì)師要兼顧動(dòng)力性、排污性及經(jīng)濟(jì)性等多方面的要求。隨著電子技術(shù)的廣泛使用，結(jié)構(gòu)緊奏強(qiáng)度高的流線型轎車(chē)現(xiàn)已大量行駛在道路上。展望以后，進(jìn)入21世紀(jì)后，各種具有鮮亮個(gè)性特點(diǎn)、多姿多采風(fēng)格各異的轎車(chē)將會(huì)展現(xiàn)在世人面前。當(dāng)代轎車(chē)車(chē)身已由傳統(tǒng)的車(chē)駕式結(jié)構(gòu)向整體無(wú)架結(jié)構(gòu)式轉(zhuǎn)化，這是一種緣于飛機(jī)的應(yīng)力薄殼結(jié)構(gòu)，質(zhì)輕而強(qiáng)度專(zhuān)門(mén)高。與車(chē)架式車(chē)身相比，重量減輕了400KG以上，而車(chē)身內(nèi)部空間切絲毫未減少，甚至還有擴(kuò)大?，F(xiàn)代車(chē)身設(shè)計(jì)師有了更優(yōu)質(zhì)的材料和加工手段可選用，如超輕型高強(qiáng)度薄板鋼材、合金鋁材和各式塑料件，先進(jìn)的加工工藝如三維激光加工等。因此現(xiàn)代車(chē)身也被要求具有高得多的防撞抗沖擊的能力，以及更嚴(yán)的清潔性，舒服性和智能性的要求，并要求給人以更美的藝術(shù)感受。總之，汽車(chē)車(chē)身是設(shè)計(jì)師的語(yǔ)言和藝術(shù)品，也是設(shè)計(jì)水準(zhǔn)的最高檢驗(yàn)。車(chē)身設(shè)計(jì)造型涉及諸如空氣動(dòng)力學(xué)，人體工程學(xué)、制造工藝學(xué)、美學(xué)、運(yùn)算機(jī)圖形學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、材料學(xué)等等學(xué)科，它是一種技術(shù)和勞動(dòng)密集型相結(jié)合的產(chǎn)品，它的制造成本約占汽車(chē)總成本的一半，其設(shè)計(jì)成本比重在整車(chē)總設(shè)計(jì)中已屬最大頭，因此車(chē)身設(shè)計(jì)成為制約著汽車(chē)制造和新車(chē)型開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。

設(shè)計(jì)車(chē)身時(shí)，第一想到的是如何處理各神曲率不同的復(fù)雜空間曲面，涉及曲面的建模、編輯、裁剪及平滑連接過(guò)渡等問(wèn)題。過(guò)去傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程一樣分為初步設(shè)計(jì)與準(zhǔn)確技術(shù)設(shè)好兩個(gè)過(guò)程，需經(jīng)歷1:5小油泥模型、等尺寸油泥模型及樣車(chē)制造等時(shí)期。其中還必須通過(guò)多次的模型和實(shí)車(chē)的風(fēng)洞阻力試驗(yàn)，工作極其繁瑣艱辛，周期長(zhǎng)達(dá)５年甚至更長(zhǎng)，同時(shí)存在開(kāi)發(fā)成本高、產(chǎn)品通用化系列化程度低和積存誤差大等缺點(diǎn)。隨著運(yùn)算機(jī)的技術(shù)進(jìn)步和廣泛使用，在車(chē)身設(shè)計(jì)中現(xiàn)已大量使用功能強(qiáng)的運(yùn)算機(jī)技術(shù)，如曲面造型能力專(zhuān)門(mén)強(qiáng)的美國(guó)運(yùn)算機(jī)UG軟件系統(tǒng)，就為車(chē)身進(jìn)行CAD/CAE/CAM設(shè)計(jì)提供了極良好的基礎(chǔ)。

FEM有限元的車(chē)身設(shè)計(jì)

FEM（FINITEELEMENTMODE）有限元法是一種隨運(yùn)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步而進(jìn)展起來(lái)的運(yùn)算方法，對(duì)分析復(fù)雜的幾何形狀受力情形和約束情形進(jìn)行較大簡(jiǎn)化后再粗略估算，與實(shí)際情形有較大差別。FEM在車(chē)身設(shè)計(jì)上的應(yīng)用，是先將車(chē)身剖分成由有限個(gè)單元組成的數(shù)以千百計(jì)的離散組合體，再運(yùn)用力學(xué)原理分析每個(gè)單元的受力特性，然后組集成各個(gè)單元的特性，從而得到車(chē)身的應(yīng)力場(chǎng)和具能有效的分析運(yùn)算及模擬車(chē)身的實(shí)際受力和結(jié)構(gòu)形狀的變化，以及被約束的情形等。由于有元法運(yùn)算精確，運(yùn)算結(jié)果更接近實(shí)際，早在50年代就開(kāi)始應(yīng)用于飛機(jī)的設(shè)計(jì)，取得了專(zhuān)門(mén)成功的體會(huì)，后來(lái)專(zhuān)門(mén)快推廣到汽車(chē)車(chē)身及零部件的設(shè)計(jì)中。目前FEM技術(shù)不管在理論研究上或?qū)嵺`指導(dǎo)方面都進(jìn)展到成熟的時(shí)期，它在處理大型等距離微機(jī)化及增強(qiáng)前后處理能力方面，以及在優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)智能型有限元自動(dòng)估算誤差功能等都有了較大的進(jìn)展。在FEM設(shè)計(jì)過(guò)程中，轎車(chē)車(chē)身可按簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)建模，如車(chē)身可按簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)建模，如車(chē)身上可A、B柱類(lèi)件均是由若干個(gè)零部件圍成的承載結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化為梁薄殼結(jié)構(gòu)單元；車(chē)頂蓋和地板等板狀支承結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化為板殼結(jié)構(gòu)單元；它們靠一種稱(chēng)之為彈性件來(lái)連結(jié)。由于各結(jié)構(gòu)元屬細(xì)分法取得，則一個(gè)車(chē)身可簡(jiǎn)化為成千個(gè)單位件和節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成，以此建立有限元車(chē)身力學(xué)模型。FEM的造型設(shè)計(jì)兩種，一樣可分為概設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)及準(zhǔn)確設(shè)計(jì)三個(gè)時(shí)期，與之相對(duì)應(yīng)要建立三個(gè)FEM模型。概念設(shè)計(jì)時(shí)期也稱(chēng)簡(jiǎn)單FEM，其任務(wù)是依照車(chē)身總體設(shè)計(jì)思想和預(yù)期使用條件，通過(guò)粗略有限元模擬以取得對(duì)下步設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用和取得相關(guān)數(shù)據(jù)，它對(duì)運(yùn)算機(jī)的條件和運(yùn)算時(shí)刻都要求較低，可快帶獵取運(yùn)算結(jié)果。過(guò)程FEM時(shí)期的任務(wù)是依照上步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、完成對(duì)零部件的設(shè)計(jì)、修改和取舍。準(zhǔn)確FEM的意義在于通過(guò)實(shí)車(chē)試驗(yàn)后數(shù)據(jù)經(jīng)反復(fù)修改以確定出吻合的準(zhǔn)確FEM，并可依照市場(chǎng)反饋意見(jiàn)，進(jìn)行快速局部修改，并建立對(duì)車(chē)身動(dòng)力學(xué)如碰撞響應(yīng)的有限元模型。那個(gè)地點(diǎn)必須強(qiáng)調(diào)的是，在車(chē)身設(shè)計(jì)的全過(guò)程中，概念設(shè)計(jì)的作用十分重要，通過(guò)概念設(shè)計(jì)就差不多上確定車(chē)身的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)，直截了當(dāng)阻礙后續(xù)設(shè)計(jì)的正確和周期，減少重復(fù)設(shè)計(jì)，而且概念設(shè)計(jì)成本約占總設(shè)計(jì)成本的70%，對(duì)整車(chē)成本構(gòu)成的比重較大。

導(dǎo)流式車(chē)身造型設(shè)計(jì)

從汽車(chē)行駛速度造成的空氣阻力來(lái)看，汽車(chē)的百年進(jìn)展史，事實(shí)上質(zhì)確實(shí)是汽車(chē)如何克服氣動(dòng)阻力的進(jìn)展過(guò)程，車(chē)身的造型進(jìn)步則生動(dòng)的演繹著那個(gè)變化經(jīng)歷。能夠毫不夸張地說(shuō)，在與氣動(dòng)阻力作斗爭(zhēng)過(guò)程中推動(dòng)了汽車(chē)車(chē)身的進(jìn)步和開(kāi)發(fā)。從最初的箱式車(chē)身進(jìn)展到四十年代的甲殼式車(chē)身，確實(shí)是得到當(dāng)代空氣動(dòng)力學(xué)在飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)應(yīng)用中的啟發(fā)而開(kāi)發(fā)出來(lái)的，其氣動(dòng)阻力系數(shù)比箱式車(chē)身大幅度的下降了15-20百分點(diǎn)，達(dá)到0、45-0、5的水平，把車(chē)速一下子解放到60-70km/h。但隨著車(chē)速進(jìn)一步提高，發(fā)覺(jué)凸起的甲殼蟲(chóng)車(chē)身尾部，在汽車(chē)行駛時(shí)將會(huì)形成較大的旋渦流區(qū)，使汽車(chē)不適宜作高速行駛，只是在當(dāng)時(shí)這差不多是一個(gè)專(zhuān)門(mén)大的飛躍了。隨后幾十年的技術(shù)進(jìn)步，轎車(chē)車(chē)身跨過(guò)了"船形"車(chē)身的時(shí)代而演變到后來(lái)較低矮的"魚(yú)脊型"車(chē)身（圖二）。由于汽車(chē)的質(zhì)心下降，車(chē)身的外曲面十分流暢，這使得車(chē)身的穩(wěn)固性大大增強(qiáng)，抗側(cè)風(fēng)能力亦得提高，尾部旋渦區(qū)域明顯減小，直到當(dāng)今的大多數(shù)轎車(chē)車(chē)身仍差不多上是沿用這種造型。隨著轎車(chē)更高性能的要求和行駛速度更進(jìn)一步提高，四處流逸的空氣流在車(chē)體底部，鉆進(jìn)不同的形狀的機(jī)件內(nèi)，猶如一個(gè)個(gè)小小的漏斗和風(fēng)篷，嚴(yán)峻的阻礙汽車(chē)快速前移，同時(shí)氣流還會(huì)使車(chē)體底部產(chǎn)生如飛機(jī)翼般的向上舉升力，在汽車(chē)高速行駛時(shí)會(huì)較大的降低輪胎對(duì)地面的抓地能力，嚴(yán)峻阻礙車(chē)輛的轉(zhuǎn)向操縱的操縱性能，并使?fàn)恳︼@著下降，顯現(xiàn)象行駛發(fā)飄等敝病。通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)各種造型的