車輛車輛工程概論.docx

1.空氣動力學(xué)的概述空氣動力學(xué)是流體力學(xué)的一個分支，它主要研究物體在同氣體作相對運(yùn)動情況下的受力特性、氣體流動規(guī)律和伴隨發(fā)生的物理化學(xué)變化。它是在流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，隨著航空工業(yè)和噴氣推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展而成長起來的一個學(xué)科。空氣動力學(xué)特性直接影響汽車的經(jīng)濟(jì)性、動力性、操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性等。為改進(jìn)汽車性能，汽車工業(yè)界投人大量人力、物力和財(cái)力研究汽車內(nèi)外的空氣流動及其相關(guān)的各種現(xiàn)象。風(fēng)洞試驗(yàn)是汽車空氣動力學(xué)研究的傳統(tǒng)而又有效的方法，但風(fēng)洞建設(shè)投資大，試驗(yàn)周期長。隨著計(jì)算機(jī)和計(jì)算技術(shù)的迅速發(fā)展而蓬勃興起的數(shù)值仿真方法為汽車空氣動力學(xué)的研究開辟了新的途徑。近年來，汽車空氣動力學(xué)數(shù)值仿真發(fā)展迅速，數(shù)值仿真在汽車流場研究中的重要性不斷增加，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。下面從不同方面闡述汽車空氣動力學(xué)的發(fā)展情況。2空氣動力學(xué)的發(fā)展國外的汽車空氣動力學(xué)研究可以追朔到本世紀(jì)的20-30年代，但直到7O年代以覷，還沒有比較完整系統(tǒng)的研究。此學(xué)科在近3O年中得到了較大發(fā)展。7O年代以來，國外陸續(xù)發(fā)表了汽車空氣動力學(xué)方面的研究成果、研究報(bào)告和專著，研究手段普遍采用航空試驗(yàn)用的風(fēng)洞對汽車空氣動力特性進(jìn)行研究，研究的重點(diǎn)主要是空氣動力的特性以及它們對汽車性能的影響。國內(nèi)在這方面的研究起步較晚，盡管也開過專題性的學(xué)術(shù)會議，但總體上說還處于起步階段。從有關(guān)學(xué)術(shù)刊物上看到，有關(guān)汽車空氣動力學(xué)方面的論文很少，也還沒有見到國內(nèi)學(xué)者編著有關(guān)汽車動力學(xué)方面的學(xué)術(shù)著作或教科書。也就是說，國內(nèi)還沒有有效地進(jìn)行汽車空氣動力學(xué)的研究。但是，鑒于這項(xiàng)課題研究的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，以及我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中長期戰(zhàn)略，都迫切地需要將這個課題的研究提到議事日程上來。就國內(nèi)目前的情況看，無論從人力還是設(shè)備上都完全具備研究的條件與實(shí)力，關(guān)鍵是要引起國內(nèi)學(xué)者對此項(xiàng)研究的重視以及有關(guān)部門的組織與必要的投資，從而有遠(yuǎn)見地對汽車空氣動力學(xué)進(jìn)行先期研究，以適應(yīng)今后十年乃至更長期國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，為國家創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益。3動力學(xué)空氣的研究1.基礎(chǔ)理論 研究空氣運(yùn)動規(guī)律的基礎(chǔ)是質(zhì)量守衡、動量守衡和能量守衡定律，可由Euler、NS等數(shù)學(xué)方程組來描述。然而有關(guān)不可壓流體特性、流體阻力理論以及汽車?yán)@流特性等基礎(chǔ)理論研究還有待深化。2.風(fēng)洞試驗(yàn) 洞設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是在動力裝置功率最小和成本最低的情況下，提供各種速度范圍內(nèi)模型試驗(yàn)所必需的氣動力環(huán)境，即希望在一個簡單的風(fēng)洞中能大范圍地改變各種相似參數(shù)。然而經(jīng)驗(yàn)表明，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上這都是不現(xiàn)實(shí)的。從而就出現(xiàn)了各種各樣的風(fēng)洞。風(fēng)洞主要由洞體、驅(qū)動系統(tǒng)和測量控制系統(tǒng)組成，各部分的形式因風(fēng)洞類型而異。洞體有一個能對模型進(jìn)行必要測量和觀察的試驗(yàn)段。試驗(yàn)段上游有提高勻直度、降低湍流度的穩(wěn)定段和使氣流加速到所需流速的收縮段或噴管。試驗(yàn)段下游有降低流速、減少能量損失的擴(kuò)壓段和將氣流引向風(fēng)洞外的排氣段或?qū)Щ氐斤L(fēng)洞入口的回流段。為了降低風(fēng)洞內(nèi)外的噪聲，往往在穩(wěn)定段和排氣口等處裝有消聲器。4空氣動力學(xué)對汽車造型的影響空氣動力特性直接影響車輛的動力性、操縱穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及貨車的噪聲和車身美觀。隨著車速的提高，在汽車造型中越來越重視空氣動力學(xué)這方面的影響。下面將從轎車前部、尾部、底部以及車輪淺談對汽車造型的影響。1.車頭造型對氣動阻力影響因素主要有：車頭邊角、車頭形狀、車頭高度、發(fā)動機(jī)罩與前風(fēng)窗造型等。2.車身尾部造型對氣動阻力的影響主要因素有：后風(fēng)窗的斜度與三維曲率、尾部造型式樣、車尾高度、尾部橫向收縮。3.車身底部對對氣動阻力的影響主要因素有：車身底部離地高度、縱傾角、曲率、擾流器4.車輪對氣動力的影響（被輪腔覆蓋車輪的影響）5改善汽車空氣動力學(xué)性能的措施1.車頭造型的設(shè)計(jì) 車頭造型中影響汽車空氣動力學(xué)性能的因素很多，如車頭邊角、車頭形狀、車頭高度、發(fā)動機(jī)罩與前風(fēng)窗造型、前凸起唇及前保險(xiǎn)杠的形狀與位置、進(jìn)氣口大小和格柵形狀等。車頭邊角主要是指車頭上緣邊角和橫向兩側(cè)邊角。對于非流線型車頭，存在一定程度的尖銳邊角會產(chǎn)生有利于減少氣動阻力的車頭負(fù)壓區(qū)；R8車頭橫向邊角倒圓角，也有利于產(chǎn)生減小氣動阻力的車頭負(fù)壓區(qū)，整體弧面車頭產(chǎn)生的氣動阻力比車頭邊角倒圓產(chǎn)生的氣動阻力?。卉囶^頭緣位置較低的下凸型車頭的氣動阻力系數(shù)最小。但氣動阻力系數(shù)不是越低越好，因?yàn)榈偷揭欢ǔ潭群?，車頭阻力系數(shù)不再變化，車頭頭緣的最大離地間隙越小，則引起的氣動升力越小，甚至可以產(chǎn)生負(fù)升力。增加下緣凸起唇，氣動阻力變小，減小的程度與唇的位置有關(guān)。發(fā)動機(jī)罩與前風(fēng)窗的設(shè)計(jì)可以改變再附著點(diǎn)的位置，從而影響汽車的氣動特性。發(fā)動機(jī)罩的縱向曲率越小(目前采用的縱向曲率大多為002m)，氣動阻力越??；發(fā)動機(jī)罩的橫向曲率也有利于減小氣動阻力。發(fā)動機(jī)罩具有適當(dāng)?shù)男倍?與水平面的夾角)對降低氣動阻力有利，但如果斜度進(jìn)一步加大，則降阻效果不明顯。風(fēng)窗玻璃縱向曲率越大越好，但不宜過大，否則將導(dǎo)致視覺失真、刮雨器刮掃效果變差；前風(fēng)窗玻璃的橫向曲率也有利于減小氣動阻力；前風(fēng)窗玻璃的斜度(與垂直面的夾角)小于30時，降阻效果不明顯，但過大的斜度，將使視覺效果和舒適性降低；前風(fēng)窗斜度等于48時，發(fā)動機(jī)罩與前風(fēng)窗凹處會出現(xiàn)明顯的壓力降，因而造型設(shè)計(jì)時應(yīng)避免出現(xiàn)這個角度；前風(fēng)擋玻璃的傾斜角度(與垂直面的夾角)增大，氣動升力系數(shù)略有增加。發(fā)動機(jī)罩與前風(fēng)窗的夾角及結(jié)合部位的細(xì)部結(jié)構(gòu)對氣流也有重要影響。汽車前端形狀對汽車的空氣動力學(xué)性能具有重要影響。前端凸且高，不僅會產(chǎn)生較大的氣動阻力，而且還將在車頭上部形成較大的局部負(fù)升力區(qū)。具有較大傾斜角度的車頭可以達(dá)到減小氣動升力乃至產(chǎn)生負(fù)升力的效果。2.前立柱的設(shè)計(jì) 前立柱上的凹槽、小臺面和細(xì)棱角處理不當(dāng)，將導(dǎo)致較大的氣動阻力、較嚴(yán)重的氣動噪聲和側(cè)窗污染，因此，應(yīng)設(shè)計(jì)成圓滑過渡的外形。英國White于1967年根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對氣動阻力影響最關(guān)鍵的車身外形參數(shù)進(jìn)行分級，具有重大實(shí)際指導(dǎo)作用。轎車側(cè)壁略外鼓，將增加氣動阻力，但有利于降低氣動阻力系數(shù)；外鼓系數(shù)(外鼓尺寸與跨度之比)應(yīng)避免處于002004。頂蓋有適當(dāng)?shù)纳蠑_系數(shù)(上鼓尺寸與跨度之比)，有利于減小氣動阻力、綜合氣動阻力系數(shù)、氣動阻力、工藝、剛度和強(qiáng)度等方面因素，頂蓋的上擾系數(shù)應(yīng)在006以下。對階背式轎車而言，客艙長度與軸距之比由093增至117，會較大程度地減小氣動升力系數(shù)。但發(fā)動機(jī)罩的長度與軸距之比對氣動升力系數(shù)影響不3.車身尾部造型的設(shè)計(jì) 車身尾部造型中影響氣動阻力的因素主要有后風(fēng)窗的斜度(后風(fēng)窗弦線與水平線的夾角)與三維曲率、尾部造型式樣、車尾高度及尾部橫向收縮。后風(fēng)窗斜度對氣動阻力的影響較大，對斜背式轎車，斜度等于30時，阻力系數(shù)最大；斜度小于30時，阻力系數(shù)較小。后擋風(fēng)玻璃傾斜角一般以控制在25之內(nèi)為宜；后風(fēng)窗與車頂?shù)膴A角為2832時，車尾將介于穩(wěn)定和不穩(wěn)定的邊緣。典型的尾部造型有斜背式、階背式和方(平)背式。由于具體后部造型與氣流狀態(tài)的復(fù)雜性，一般很難確切地?cái)嘌晕膊吭煨褪綐拥膬?yōu)劣，但從理論上說，小斜背(角度小于30)具有較小的氣動阻力系數(shù)。流線型車尾的汽車存在最佳車尾高度，此狀態(tài)下，氣動阻力系數(shù)最小，此高度需要根據(jù)具體車型及結(jié)構(gòu)要求而定。后車體橫向收縮可以減小截面面積，一定程度的后車體的橫向收縮對降低氣動阻力系數(shù)有益，但過多的收縮會引起氣動阻力系數(shù)增加。收縮程度因具體車型而定。車尾最大離地間隙越大，車尾底部的流線越不明顯，則氣動升力越小，甚至可以產(chǎn)生負(fù)升力。長尾車可能產(chǎn)生較大的橫擺力矩，而切尾的快背式汽車的橫擺力矩并不大，可以通過加尾翼減小橫擺力矩，改善汽車的操縱穩(wěn)定性。4.擾流器的設(shè)計(jì) 擾流器通過對流場的干涉，調(diào)整汽車表面壓強(qiáng)分布，以達(dá)到減小氣動阻力和氣動升力的目的。前擾流器(車底前部)的適當(dāng)高度、位置和大小對減小氣動阻力和氣動升力至關(guān)重要。目前，大多將前保險(xiǎn)杠位置下移并加裝車頭下緣凸起唇，以起到前擾流器的作用。后擾流器(車尾上部)的形狀、尺寸和安裝位置對減小氣動阻力及氣動升力也非常重要，但后擾流器對氣流到達(dá)擾流器之前就已分離的后背無效。有的把天線外形設(shè)計(jì)成擾流器，裝在后風(fēng)窗頂部；在賽車上設(shè)計(jì)前、后負(fù)升力翼，以抵消部分升力，從而改善汽車轉(zhuǎn)向輪的附著性能。5.車身主體與車輪之間的設(shè)計(jì) 車身主體與車輪之間存在很大的相互干涉。適度加寬輪胎對氣動阻力系數(shù)有利，但不宜過寬，存在一個最佳寬度。不同形狀的車輪輻板及車輪輻板上開孔面積的布置方式對氣動性能有很大影響，在總開孔面積相同的情況下，適當(dāng)增加開孔數(shù)有利于改善氣動性能。改善汽車空氣動力學(xué)性能，除了優(yōu)化汽車造型之外，人們也在尋求其他方法。雖然低阻汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性得以提高，但任何事物都有兩面性。Kamm認(rèn)為，對于流線型汽車，隨著橫擺角的變化，阻力系數(shù)有很大變化，即低阻汽車的側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性差。汽車設(shè)計(jì)中必須綜合各方面因素，權(quán)衡利弊，才能設(shè)計(jì)出高性能的汽車。6.總結(jié) 空氣動力學(xué)與汽車的造型有很大的關(guān)系，空氣動力學(xué)主要研究運(yùn)動汽車與空氣之間的相互作用力，力的大小取決于空氣與汽車之間的相對速度和汽車形狀，通過對空氣動力學(xué)課的學(xué)習(xí)，我們知道了汽車的形狀對汽車的阻力有很大的影響，通過對汽車的造型演變歷程研究發(fā)現(xiàn)，汽車的造型的改變很大方面是為了減少空氣阻力，所以汽車造型與空氣動力學(xué)有很大的關(guān)系在當(dāng)今社會，汽車作為一種新型交通工具走進(jìn)了我們的生活并扮演了重要角色。如今人們已不在僅僅把汽車當(dāng)作一種交通工具，從而多汽車的外型、動力性、駕駛安全性、乘坐舒適性、操縱靈活性、燃油經(jīng)濟(jì)性等性能提出了更高要求。本文將討論汽車外型對其動力性的影響。由于汽車外型與汽車高速行駛時所受的氣動阻力密切相關(guān)，且車速越快阻力越大，空氣阻力與汽車速度的平方成正比，空氣阻力占汽車行駛阻力的比率很大，會增加汽車燃油消耗量或嚴(yán)重影響汽車的動力性能。三、優(yōu)化分析由于氣動阻力以及功率與氣動阻力系數(shù)成正比關(guān)系，現(xiàn)代轎車為了減少氣動阻力就必須要考慮降低氣動阻力系數(shù)。從50年代到70年代初，轎車的氣動阻力系數(shù)維持在0.4至0.6之間。在70年代能源危機(jī)后，各國為了進(jìn)一步節(jié)約能源，降低油耗，都致力于降低氣動阻力系數(shù)，現(xiàn)在的轎車氣動阻力系數(shù)一般在0.28至0.4之間。根據(jù)方程式（2）可看出，在空氣密度不變的前提下，如果汽車發(fā)動機(jī)消耗的功率一定，減少汽車正投影面積或者減小氣動阻力系數(shù)都可以提高汽車的最大速度，而由上可知?dú)鈩幼枇ο禂?shù)又與車身表面的處理有關(guān)。因此可以利用流線型設(shè)計(jì)方法以減少汽車的正投影面積和氣動阻力系數(shù)，達(dá)到節(jié)油減排或者提高汽車速度的目的。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，空氣阻力系數(shù)每降低百分之十，燃油就可以節(jié)省百分之七，當(dāng)車速超過100km/h時，發(fā)動了功率有80%用來克服氣動阻力，所以降低阻力系數(shù)可以很好的降低汽車的油耗。曾有人對兩種相同質(zhì)量，相同尺寸，但具有不同空氣阻力系數(shù)(分別是0.44和0.25)的轎車進(jìn)行比較，以每小時88公里的時速行駛了100公里，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7公升流線型原是空氣動力學(xué)名詞,用來描述表面圓滑、線條流暢的物體形狀，流線型設(shè)計(jì)的物體在流體中運(yùn)動時可以保證流體從物體表面流過而不會分離物體表面。所謂流線型化是將在流體（例如空氣或水）中運(yùn)動的物體外形設(shè)計(jì)成流線型,這種形狀能減少物體在高速運(yùn)動時的風(fēng)阻。上面已經(jīng)說過，氣動阻力與汽車的正有影面積和氣動阻力系數(shù)成正比，并且渦流對風(fēng)阻也有很大的影響，流線型設(shè)計(jì)車型不僅可以減小氣動阻力系數(shù)。并且通過風(fēng)洞試驗(yàn)知道具有流線型車身的汽車抗渦流的性能最好。汽車尾部的流線型設(shè)計(jì)，也可以減少阻力。汽車通過后留下的真空地帶需要空氣填補(bǔ)，就會對汽車有一個拖后的力叫曳力（drag）。流線型就解決了這個問題。原來汽車尾部的截面是正方形，汽車通過后產(chǎn)生很大的真空地帶，所受的曳力就很大。改成流線型的尾巴后在高速運(yùn)動中產(chǎn)生的真空空間就小，曳力就小了；并且可得空氣相對于汽車的垂直速度減小，根據(jù)康達(dá)效應(yīng)，當(dāng)汽車外形流線化設(shè)計(jì)時（可以滿足物體表面的曲率不是很大），可以使空氣在車身截面積變化時不脫離車身，而是從汽車的表面流過，然后在摩擦力的作用下，空氣的相對速度減小，即弱化流動分離現(xiàn)象，從而減小壓差阻力。根據(jù)世界轎車車型的發(fā)展歷史，從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初的馬車型車身，到1915年福特公司生產(chǎn)出第一部箱型汽車，雖然在高速行駛時幫助駕駛員抵擋住了風(fēng)雨的侵襲，但是又不利于車速的大幅度提高，因?yàn)橄湫蛙囓嚿泶?，空氣阻力也就很大。所以人們開始研究流線型車身的設(shè)計(jì)。這也是汽車的運(yùn)動首次與空氣動力學(xué)相結(jié)合。1934年美國的克萊斯勒公司生產(chǎn)的氣流牌小轎車首先采用了流線型的車身外形。以達(dá)到減少更多空氣阻力的目的，特別是流體力學(xué)的深入研究和應(yīng)用，為船型車身的出現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)。因?yàn)樵诖蛙嚿砀咚傩旭倳r會產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣渦流，為了克服這一缺陷，設(shè)計(jì)師把船型車的后窗玻璃逐漸傾斜，這就是魚型車的雛形。但是這種車身對橫風(fēng)有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性，當(dāng)其高速行駛時，會產(chǎn)生升力，使車輪附著力減小。1963年首次亮相的美國斯蒂貝克公司設(shè)計(jì)出的楔形車很好的解決了魚型車的升力問題，因?yàn)檫@種車身前部向下方傾斜，導(dǎo)致后行李箱明顯高于前發(fā)動機(jī)艙，而車尾平直，形成良好的風(fēng)壓，防止車輪發(fā)飄?，F(xiàn)在的轎車基本上都朝這個方向發(fā)展。其中每一種車型的出現(xiàn)，都不是單純的工業(yè)產(chǎn)物或者藝術(shù)的作品，而是與流體力學(xué)尤其是空氣動力學(xué)的發(fā)展相結(jié)合。四、優(yōu)化結(jié)果汽車車型的發(fā)展史說明了隨著空氣動力學(xué)的逐漸完善，人們明白了汽車車身的流線化對降低空氣阻力的重要性。一般情況下有以下幾種方法：（1）流線化車頭和車尾；（2）封閉車輛各部件不使其暴露在外；（3）盡可能的使車身光滑無突出物。但是車輛不是獨(dú)立的行駛在空氣中的，地面效應(yīng)將使行駛的汽車受到的空氣動力量發(fā)生較大的變化。（4）使汽車弦線前低后高，底版尾部適當(dāng)上翹，在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b導(dǎo)流板或擾流板（5）利用氣流分布規(guī)律，還可以巧妙地把發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口安排在高壓區(qū)，提高進(jìn)氣效率，減少高壓區(qū)附近的渦流，同時把排氣口安排在低壓區(qū)，使排氣更加順暢。綜上所述，流線型設(shè)計(jì)車身并結(jié)合上述各種經(jīng)驗(yàn)可以很好的減小空氣對汽車的阻力，從而減小能耗，提高動力性。汽車車型的不斷改進(jìn)，流線型設(shè)計(jì)不斷進(jìn)步，會使得汽車的所受阻力越來越小，直到接近某一臨界值。汽車造型與空氣動力學(xué)汽車造型與空氣動力學(xué)的關(guān)系一、轎車前部車頭造型對氣動阻力影響因素很多，主要有：車頭邊角、車頭形狀、車頭高度、發(fā)動機(jī)罩與前風(fēng)窗造型、前凸起唇及前保險(xiǎn)杠的形狀與位置、進(jìn)氣口大小、格柵形狀等。車頭邊角的影響：車頭邊角主要是車頭上緣邊角和橫向兩側(cè)邊角。對于非流線型車頭，存在一定程度的尖銳邊角會產(chǎn)生有利于減少氣動阻力的車頭負(fù)壓區(qū)。車頭橫向邊角倒圓角，也有利于產(chǎn)生減小氣動阻力的車頭負(fù)壓區(qū)。車頭形狀的影響整體弧面車頭比車頭邊角倒圓氣動阻力小。車頭高度的影響頭緣位置較低的下凸型車頭氣動阻力系數(shù)最小。但不是越低越好，因?yàn)榈偷揭欢ǔ潭群?，車頭阻力系數(shù)不再變化。車頭頭緣的最大離地間隙越小，則引起的氣動升力越小，甚至可以產(chǎn)生負(fù)升力。車頭下緣凸起唇的影響增加下緣凸起唇后，氣動阻力變小。減小的程度與唇的位置有關(guān)。（2）斜度：前風(fēng)窗玻璃的斜度（與垂直面的夾角）=300時，降阻效果不明顯，但過大的斜度，使視覺效果和舒適性降低。前風(fēng)窗斜度=480時，發(fā)動機(jī)罩與前風(fēng)窗凹處會出現(xiàn)一個明顯的壓力降，因而造型時應(yīng)避免這個角度。(3)前風(fēng)擋玻璃的傾斜角度（與垂直面的夾角）越大，氣動升力系數(shù)略有增加。發(fā)動機(jī)罩與前風(fēng)窗的夾角與結(jié)合部位的細(xì)部結(jié)構(gòu)。6.汽車前端形狀前凸且高不僅會產(chǎn)生較大的阻力而且還將會在車頭上部形成較大的局部負(fù)升力區(qū)。具有較大傾斜角度的車頭可以達(dá)到減小氣動升力乃至產(chǎn)生負(fù)升力的效果。二、轎車客艙A柱前立柱上的凹槽、小臺面和細(xì)棱角，處理不當(dāng)，將導(dǎo)致較大的氣動阻力和較嚴(yán)重的氣動噪聲和測窗污染。應(yīng)設(shè)計(jì)成圓滑過渡的外形。側(cè)壁轎車側(cè)壁略有外鼓，將增加氣動阻力，但有利于降低氣動阻力系數(shù)。但外鼓系數(shù)（外鼓尺寸與跨度之比）應(yīng)避免在0.020.04之間。頂蓋綜合氣動阻力系數(shù)、氣動阻力、工藝、剛度、強(qiáng)度等方面的因素，頂蓋的上擾系數(shù)（上鼓尺寸與跨度之比）應(yīng)在0.06以下。4.客艙長度對階背式轎車而言，客艙長度與軸距之比由0.93增至1.17，會較大程度的減小氣動升力系數(shù)。三、轎車尾部車身尾部造型對氣動阻力的影響主要因素有：后風(fēng)窗的斜度與三維曲率、尾部造型式樣、車尾高度、尾部橫向收縮。后風(fēng)窗斜度后風(fēng)窗斜度（后風(fēng)窗弦線與水平線的夾角）對氣動阻力影響較大，對斜背式轎車，斜度等于300時，阻力系數(shù)最大；斜度小于300時，阻力系數(shù)較小。后擋風(fēng)玻璃的傾斜角控制在25度之內(nèi)。尾窗與車頂?shù)膴A角介于28至32度時，車尾將介于穩(wěn)定和不穩(wěn)定的邊緣。2.尾部造型式樣典型的尾部造型有斜背式、階背式、方（平）背式。由于具體后部造型與氣流狀態(tài)的復(fù)雜性，一般很難確切的斷言或部造型式樣的優(yōu)劣。但從理論上說，小斜背（角度小于300）具有較小的氣動阻力系數(shù)。3.車尾高度流線型車尾的轎車存在最佳車尾高度，此狀態(tài)下，氣動阻力系數(shù)最小。此高度需要根據(jù)具體車型以及結(jié)構(gòu)要求而定。后車體的橫向收縮一定程度的后車體的橫向收縮對降低氣動阻力系數(shù)有益，但過多的收縮會引起氣動阻力系數(shù)的增加。收縮程度受具體車型而定。5.車尾形狀車尾最大離地間隙越大，車尾底部的流線越不明顯，則氣動升力越小，甚至可以產(chǎn)生負(fù)升力。四、轎車底部車身底部離地高度一般雖車身底部離地高度的增加氣動阻力系數(shù)上升，但高度過小，將增加氣動升力，影響操作穩(wěn)定性及制動性。另外離地高度的確定還要考慮汽車的通過性與汽車中心高度。車身底部縱傾角車身底部縱傾角對氣動阻力影響較大，縱傾角越大，氣動阻力系數(shù)越大，故底板應(yīng)盡量具有負(fù)的縱傾角。將汽車底板做成前底后高的形狀對減小氣動升力有用。車身底板的曲率縱向曲率：適度的縱向曲率可以減小壓差阻力。橫向曲率：適度的橫向曲率可以減小氣動升力。最佳曲率視具體車型而定。擾流器對氣動阻力的影響富康是典型的半水滴造型，這樣的造型符合當(dāng)今汽車設(shè)計(jì)的最新潮流，充分運(yùn)用了空氣動力學(xué)的最新成果。經(jīng)過嚴(yán)格的風(fēng)洞試驗(yàn)，富康的風(fēng)阻系數(shù)僅為0.31。風(fēng)阻系數(shù)在過去的轎車手冊中從未出現(xiàn)過，今天則是介紹轎車的常用術(shù)語之一，在國外已經(jīng)成為人們十分關(guān)注的一種參數(shù)了，它是指汽車在行駛中由于空氣阻力的作用，圍繞著汽車重心同時產(chǎn)生的縱向，側(cè)向和垂直等三個方向的空氣動力量，它的系數(shù)值是由風(fēng)洞測試得出來的。汽車行駛速度越快其所受到的空氣阻力越大，空氣阻力與汽車速度的平方成正比。如果空氣阻力占汽車行駛阻力的比率很大，會增加汽車燃油消耗量或嚴(yán)重影響汽車的動力性能。據(jù)測試，一輛以每小時100公里速度行駛的汽車，發(fā)動機(jī)輸出功率的百分之八十將被用來克服空氣阻力，減少空氣阻力，就能有效地改善汽車的行駛經(jīng)濟(jì)性。雪鐵龍ZX系列的風(fēng)阻系數(shù)只有0.305，是普及型汽車?yán)锩孀顑?yōu)秀的，而如今的帕薩特B5德國版已達(dá)到0.28。據(jù)試驗(yàn)表明，空氣阻力系數(shù)每降低百分之十，燃油節(jié)省百分之七左右。曾有人對兩種相同質(zhì)量，相同尺寸，但具有不同空氣阻力系數(shù)(分別是0.44和0.25)的轎車進(jìn)行比較，以每小時88公里的時速行駛了100公里，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7公升。因此，當(dāng)你決定選擇一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的私家車時，這也是不可或缺的考量因素。當(dāng)然，并不是所有的轎車都會公布自身的風(fēng)阻系數(shù)，除非它在這方面很優(yōu)秀。汽車空氣動力學(xué)知識阻力一輛轎車的氣動效率是由其阻力系數(shù)(Cd)所決定的。而阻力系數(shù)與面積無關(guān)，它僅僅是反映出物體的形狀對于氣動阻力的影響。理論上來講，一個圓形的平板的阻力系數(shù)為1.0，但是如果考慮到其邊緣周圍的湍流效應(yīng)，它的阻力系數(shù)將會變?yōu)?.2左右。氣動效率最高的形狀是水滴，它的阻力系數(shù)只有0.05。不過，我們不可能制造出一輛水滴形狀的轎車。一輛典型的轎車的阻力系數(shù)大致為0.30。阻力的大小是與阻力系數(shù)(也叫牽引系數(shù)、風(fēng)阻系數(shù))、正面接觸面積和車速的平方成比例的。你會發(fā)現(xiàn)一輛時速120英里的轎車所遇到的阻力是一輛時速60英里的轎車的四倍。你還可以發(fā)現(xiàn)阻力對于最高時速的影響。