1、汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute15/14/2023 教学课件教学课件汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute22汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute33汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute4汽车空气动力学4
2、汽车空气动力迎面阻力迎面阻力升力升力俯仰力矩俯仰力矩侧向力侧向力横摆力矩横摆力矩侧倾力矩侧倾力矩汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute55横摆力矩侧倾力矩侧向力汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute66气动阻力气动阻力Drag侧向力侧向力Side force升力升力Lift侧倾力矩侧倾力矩Rolling moment俯仰力矩俯仰力矩Pitching moment横摆力矩横摆力矩Yawing momentF
3、xFyFzMxMyMz212xxrFCv A212yyrFCv A212zzrFCv A212xMxrMCv AL212yMyrMCv AL212zMzrMCv AL汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute77汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute88汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute99与车身形状有很大关系
4、升力在水平方向上的分力由于空气具有粘性，在流经车身表面对空气质点与车身表面的摩擦力在逆行驶方向的分力车身表面突起物造成的阻力为了发动机冷却和乘坐舱内换气而引起空气气流通过车身内部构造所产生的阻力汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1010后视镜 汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1111后视镜 后视镜设计也要注重流线形汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engi
5、neering Research Institute1212后视镜 汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1313后视镜 汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1414门把手 汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1515思考夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油？夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油
6、？汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1616箱型汽车19081931CD 0.7甲虫型汽车19351944CD 0.46船型汽车19451970CD 0.4鱼型汽车19701980CD 0.35楔型汽车19801990CD 0.3u重视人体工程学，内部空间大，乘坐舒适u空气阻力大，妨碍了汽车前进的速度，u越呈流线型汽车的正面阻力和后面涡流越小u乘员活动空间狭小u对横风的不稳定性u汽车车室置于两轴之间u解决了对横风不稳定的问题u车的尾部过长，为阶梯状，高速行驶时会产生较强的空气涡流，影响了车速的提
7、高u后窗倾斜大，面积大，降低了车身强度u汽车高速行驶时易产生很大的升力，使汽车地面附着力减小，使汽车行驶稳定性和操纵稳定性降低u车身整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造型能有效地克服升力u楔型对于目前的高速汽车，已接近理想造型汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1717汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1818发动机盖应向前下倾减小CD值要遵循的要点1）车身前部汽 车 工 程 研 究 院
8、汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute1919面与面交接处的棱角应为圆柱状。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute2020过渡不理想面与面交接处的棱角应为圆柱状。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute2121风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engine
9、ering Research Institute2222越野车很难做到风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute2323尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute2424上掀式前照灯汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute2525在保险杠下面
10、，应安装合适的扰流板。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute2626车轮盖应与轮胎相平。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute2727整个车身应向前倾12。2）整车汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute2828水平投影应为腰鼓形。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engi
11、neering Research Institute2929后端稍稍收缩，前端呈半圆形。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3030最好采用舱背式或直背式。3）汽车后部汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3131应安装后扰流板。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3232 当车速超过120km/h，尾翼会
12、自动升高160mm，为车身增加30的下压力；在车速低于80km/h，尾翼又会自动降低。应安装后扰流板。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3333应安装后扰流板。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3434应安装后扰流板。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3535应安装后扰流板。汽 车 工 程 研 究
13、院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3636若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3737后面应采用鸭尾式结构。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute3838后面应采用鸭尾式结构。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering R
14、esearch Institute3939 所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑的盖板盖住底部。4）车身底部汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute40汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute41汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute42汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotiv
15、e Engineering Research Institute4343底部比较凌乱汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute4444底部比较凌乱汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute4545仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。5）发动机冷却通风系统汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute4646冷却前制
16、动器冷却前制动器冷却发动机和制动器冷却后制动器和润滑系统汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute4747冷却发动机和前制动器冷却后制动器为发动机提供充足的空气汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute4848什么是超级跑车？限量生产、价格高昂、动力强劲（3.5L以上、8缸以上）、起步快（0100km/h时间在5s以内）、技术超群、车身自重轻（采用碳纤维或轻质合金材料）、外观超前等。形象的描述：外观鲜亮，让人爱得
17、要死；加速时令人皮肤绷紧、汗毛直竖，让人吓得要死；数量奇少，价格奇高，让人想得要死。思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute4949三种超级跑车兰博基尼法拉利保时捷汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5050答案 由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要，超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。兰博基尼跑车 在冷却通风口关闭且扰流板摆平时
18、，CD值为0.33；展开时，CD值为0.36。思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5151汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5252未来轿车的外形汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5353导流板 6）货车和半挂车的空气阻力也很重要，不少货车
19、驾驶室上已装用导流板等装置，以减小空气阻力、节省燃油。汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5454汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute55v 升力俯仰力矩55汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5656汽车的各个横断面形心的连线称为中线，可近似用连接前后端形心的用直线表示中线与水平面的夹角，称为迎角尽量做
20、到风压中心与重心接近尽量压低车身前端，使之成楔形，同时尾部肥厚向上翘以产生负迎角车身前部设阻风板，后部设扰流板使后面翘起来汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5757汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5858汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute5959汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院
21、Automotive Engineering Research Institute6060汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute616102dcossin21.15dtq gTDaT i iC AuGfuGmrt汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute6262把实车在室外试验场上进行空气阻力系数的测定把实车在室外试验场上进行空气阻力系数的测定和研究横风对汽车的作用和研究横风对汽车的作用室内试验一般是把汽车或
22、汽车模型置于能模拟汽室内试验一般是把汽车或汽车模型置于能模拟汽车行驶中流场的管状试验场中，用巨型风扇造成车行驶中流场的管状试验场中，用巨型风扇造成所需的汽车气流的相对速度，测定各种气动力和所需的汽车气流的相对速度，测定各种气动力和气动力矩的一种试验装置，这种装置称为气动力矩的一种试验装置，这种装置称为风洞风洞(Wind Tunnel)(Wind Tunnel)汽 车 工 程 研 究 院汽 车 工 程 研 究 院Automotive Engineering Research Institute6363又称埃菲尔式风洞，其结构是鼓风机在试验阶段下游靠吸入空气形成又称埃菲尔式风洞，其结构是鼓风机在试验阶段下游靠吸入空气形成气流气流又称哥廷根式风洞，通过试验段的气流经过循环系统再返回流动形成又称哥廷根式风洞，通过试验段的气流经过循环系统再返回流动形成回流故得此名，其优点是可节省驱动功率回流故得此名，其优点是可节省驱动功率
