轎車(chē)造型與空氣動(dòng)力學(xué)

1、轎車(chē)造型與空氣動(dòng)力學(xué)空氣阻力眾所周知，車(chē)速越快阻力越大，空氣阻力與汽車(chē)速度的平方成正比。如果空氣阻力占 汽車(chē)行駛阻力的比率很大，會(huì)增加汽車(chē)燃油消耗量或嚴(yán)重影響汽車(chē)的動(dòng)力性能。據(jù)測(cè)試,一輛以每小時(shí)100公里速度行駛的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的百分之八十將被用來(lái)克服空氣阻 力，減少空氣阻力，就能有效地改善汽車(chē)的行駛經(jīng)濟(jì)性，因此轎車(chē)的設(shè)計(jì)師是非常重視空氣動(dòng)力學(xué)。在介紹轎車(chē)性能的文章上經(jīng)常出現(xiàn)的空氣阻力系數(shù)就是空氣動(dòng)力學(xué)的專(zhuān)用名詞之一，也是衡量現(xiàn)代轎車(chē)性能的參數(shù)之一。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索空氣阻力系數(shù)汽車(chē)在行駛中由于空氣阻力的作用，圍繞著汽車(chē)重心同時(shí)產(chǎn)生縱向，側(cè)向和垂直等三個(gè)方向的空氣動(dòng)力量，對(duì)高速行駛的汽車(chē)

2、都會(huì)產(chǎn)生不同的影響，其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力，大約占整體空氣阻力的百分之八十以上。它的系數(shù)值是由風(fēng)洞測(cè)試得出來(lái)的，與汽車(chē)上的合成氣流速度形成的動(dòng)壓力有密切關(guān)系。當(dāng)車(chē)身投影尺寸相同， 車(chē)身外形的不同或車(chē)身外表處理的不同而造成空氣動(dòng)壓值不同，其空氣阻力系數(shù)也會(huì)不同。由于空氣阻力與空氣阻力系數(shù)成正比關(guān)系，現(xiàn)代轎車(chē)為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力系數(shù)。從50年代到70年代初，轎車(chē)的空氣阻力系數(shù)維持在0.4至0.6之間。70年代能源危機(jī)后，各國(guó)為了進(jìn)一步節(jié)約能源，降低油耗，都致力于降低空氣阻力系數(shù)，現(xiàn)在的轎車(chē)空氣阻力系數(shù)一般在0.28至0.4之間。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索車(chē)身設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)轎

3、車(chē)外形設(shè)計(jì)為了減少空氣阻力系數(shù)，現(xiàn)代轎車(chē)的外形一般用圓滑流暢的曲線(xiàn)去消隱車(chē)身上的轉(zhuǎn)折線(xiàn)。前圍與側(cè)圍、前圍、側(cè)圍與發(fā)動(dòng)機(jī)罩，后圍與側(cè)圍等地方均采用圓滑過(guò)渡，發(fā)動(dòng)機(jī)罩向前下傾，車(chē)尾后箱蓋短而高翹，后冀子板向后收縮，擋風(fēng)玻璃采用大曲面玻璃，且與車(chē)頂園滑過(guò)渡，前風(fēng)窗與水平面的夾角一般在25度-33度之間，側(cè)窗與車(chē)身相平，前后燈具、門(mén)手把嵌入車(chē)體內(nèi)，車(chē)身外表盡量光潔平滑，車(chē)底用平整的蓋板蓋住，降低整車(chē)高度等等，這些措施有助于減少空氣阻力系數(shù)。在80年代初問(wèn)世的德國(guó)奧迪100C型轎車(chē)就是最突出的例子，它采用了上述種種措施，其空氣阻力系數(shù)只有0.3，成為當(dāng)時(shí)商業(yè)化轎車(chē)外形設(shè)計(jì)的最正確典范。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索

4、據(jù)試驗(yàn)說(shuō)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(duì)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(chē)進(jìn)行比擬，以每小時(shí)88公里的時(shí)速行駛了 100公里，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7公升?？疾燹I車(chē)車(chē)形的開(kāi)展史，從本世紀(jì)初的福特T型箱式車(chē)身到30年代中型的甲蟲(chóng)型車(chē)身，從甲蟲(chóng)型車(chē)身到50年代的船型車(chē)身，從船型車(chē)身到80年代的楔型車(chē)身，直到今天的轎車(chē)車(chē)身模式，每一種車(chē)身外形的出現(xiàn)，都不是某一時(shí)期單純的工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，而是伴隨著現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而開(kāi)展的?？諝庾枇ο禂?shù)在過(guò)去的轎車(chē)手冊(cè)中從未出現(xiàn)過(guò)，今天那么是介紹轎車(chē)的常用術(shù)語(yǔ)之一，成為人們十分關(guān)注的一

5、種參數(shù)了。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索導(dǎo)流板與擾流板現(xiàn)代轎車(chē)的經(jīng)常時(shí)速已達(dá) 100公里左右，最高時(shí)速更達(dá)200公里以上，因此轎車(chē)的車(chē)身設(shè) 計(jì)既要服從空氣動(dòng)力學(xué)，要有盡量低的空阻系數(shù)，又要采取措施，在車(chē)身的前后端安裝導(dǎo)流 板和擾流板，以保證轎車(chē)的行駛平安。 文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索擾流板在空氣動(dòng)力學(xué)上，有法國(guó)物理學(xué)家貝爾努依證明的一條理論：空氣流速的速度與壓力成反比。也就是說(shuō)，空氣流速越快，壓力越?。豢諝饬魉僭铰?，壓力越大。例如飛機(jī)的機(jī)翼是 上面呈正拋物形，氣流較快；下面平滑，氣流較慢，形成了機(jī)翼下壓力大于上壓力，產(chǎn)生了 升力。如果轎車(chē)外型與機(jī)翼橫截面形狀相似，在高速行駛中由于車(chē)身上下兩面的氣流壓力不同，下面大

6、上面小，這種壓力差必然會(huì)產(chǎn)生一種上升力，車(chē)速越快壓力差越大，上升力也就越大。這種上升力也是空氣阻力的一種，汽車(chē)工程界稱(chēng)為 誘導(dǎo)阻力，約占整車(chē)空氣阻力的7%,雖然比例較小，但危害很大。其它空氣阻力只是消耗轎車(chē)的動(dòng)力，這個(gè)阻力不但消耗動(dòng)力， 還會(huì)產(chǎn)生承托力危害轎車(chē)的行駛平安。因?yàn)楫?dāng)轎車(chē)時(shí)速到達(dá)一定的數(shù)值時(shí)，升力就會(huì)克服車(chē)重而將車(chē)子向上托起，減少了車(chē)輪與地面的附著力，使車(chē)子發(fā)飄，造成行駛穩(wěn)定性變差。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索為了減少轎車(chē)在高速行駛時(shí)所產(chǎn)生的升力，汽車(chē)設(shè)計(jì)師除了在轎車(chē)外型方面做了改良，將車(chē)身整體向前下方傾斜而在前輪上產(chǎn)生向下的壓力，將車(chē)尾改為短平，減少?gòu)能?chē)頂向后部作用的負(fù)氣壓而防止后輪飄浮外，

7、還在轎車(chē)前端的保險(xiǎn)杠下方裝上向下傾斜的連接板。連接板與車(chē)身前裙板聯(lián)成一體，中間開(kāi)有適宜的進(jìn)風(fēng)口加大氣流度，減低車(chē)底氣壓，這種連接板稱(chēng)為導(dǎo)流板。在轎車(chē)行李箱蓋上后端做成象鴨尾似的突出物，將從車(chē)頂沖下來(lái)的氣流阻滯一下形成向下的作用力，這種突出物稱(chēng)為擾流板。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索還有一種擾流板是人們受到飛機(jī)機(jī)翼的啟發(fā)而產(chǎn)生的，就是在轎車(chē)的尾端上安裝一個(gè)與水平方向呈一定角度的平行板，這個(gè)平行板的橫截面與機(jī)翼的橫截面相同，只是反過(guò)來(lái)安裝，平滑面在上，拋物面在下，這樣車(chē)子在行駛中會(huì)產(chǎn)生與升力同樣性質(zhì)的作用力，只是方向相反，利用這個(gè)向下的力來(lái)抵消車(chē)身上的升力，從而保障了行車(chē)的平安。 這種擾流板一般安裝在時(shí)速比擬

8、高的轎跑車(chē)上參閱圖示轎車(chē)。目前不少轎車(chē)都裝有導(dǎo)流板和擾流板，藉以提高轎車(chē)的性能。 文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索汽車(chē)擋風(fēng)玻璃盡管汽車(chē)業(yè)與玻璃業(yè)是屬于兩個(gè)不同領(lǐng)域的行業(yè)，前者屬于機(jī)械制造業(yè)， 后者屬于輕工業(yè)，但從汽車(chē)的開(kāi)展歷程來(lái)看，兩者的關(guān)系越來(lái)越密切。玻璃技術(shù)已經(jīng)完全滲入了汽車(chē)行業(yè) 之中，成為汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域中不可缺少的一員?，F(xiàn)在，人們總是從汽車(chē)平安和外觀的角度去研究和開(kāi)發(fā)汽車(chē)玻璃，不斷推出新的品種。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索汽車(chē)玻璃以前擋風(fēng)玻璃為主。早在 80多年前，玻璃已裝在美國(guó)福特廠出產(chǎn)的T型車(chē)上，當(dāng)時(shí)是用平板玻璃裝在車(chē)廂的前端，使駕車(chē)者免除風(fēng)吹雨打之苦。從這以后的幾十年間， 玻璃業(yè)逐步涉足汽車(chē)工業(yè)，創(chuàng)造了多種

9、平安玻璃-夾層玻璃、鋼化玻璃和區(qū)域鋼化玻璃等品種， 極大地改善了汽車(chē)玻璃的性能。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索其中夾層玻璃是指用一種透明可粘合性塑料膜貼在二層或三層玻璃之間，將塑料的強(qiáng)韌性和玻璃的堅(jiān)硬性結(jié)合在一起，增加了玻璃的抗破碎能力。鋼化玻璃是指將普通玻璃淬火使 內(nèi)部組織形成一定的內(nèi)應(yīng)力，從而使玻璃的強(qiáng)度得到加強(qiáng)，在受到?jīng)_擊破碎時(shí)， 玻璃會(huì)分裂成帶鈍邊的小碎塊，對(duì)乘員不易造成傷害。而區(qū)域鋼化玻璃是鋼化玻璃的一種新品種，它經(jīng)過(guò)特殊處理，能夠在受到?jīng)_擊破裂時(shí)，其玻璃的裂紋仍可以保持一定的清晰度，保證駕駛者的視野區(qū)域不受影響。目前汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃以?shī)A層鋼化玻璃和夾層區(qū)域鋼化玻璃為主，能承受較強(qiáng)的沖擊力。 文檔

10、來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索現(xiàn)代轎車(chē)外型的開(kāi)展與玻璃工藝的開(kāi)展息息相關(guān)。早在40多年前，轎車(chē)前擋風(fēng)玻璃已經(jīng)采用單件式彎曲擋風(fēng)玻璃， 并逐漸拋棄了平面型的擋風(fēng)玻璃。今天的轎車(chē)擋風(fēng)玻璃一般都做成整體一幅式的大曲面型，上下左右都有一定的弧度。這種曲面玻璃不管從加工過(guò)程還是從 裝嵌的配合來(lái)看，都是一種技術(shù)要求十分高的產(chǎn)品，因?yàn)樗婕暗杰?chē)型、強(qiáng)度、隔熱、裝配 等諸多冋題。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索轎車(chē)擋風(fēng)玻璃采用曲面玻璃， 首先從空氣動(dòng)力學(xué)的角度出發(fā)。因?yàn)楝F(xiàn)代轎車(chē)的正常時(shí)速大都超過(guò)100公里，迎面氣流流過(guò)曲面玻璃能減少渦流和紊流，從而減少空氣阻力。加上窗 框邊緣與車(chē)身外表平滑過(guò)渡，玻璃與車(chē)身渾然成一體，從視覺(jué)上既感到整體的協(xié)

11、調(diào)和美觀， 又可以降低整車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)。另外，曲面玻璃具有較高的強(qiáng)度，可以采用較薄的玻璃，對(duì)轎車(chē)輕量化有一定的意義。 文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索現(xiàn)代轎車(chē)的曲面擋風(fēng)玻璃要做到彎曲拐角處的平整度要高，不能出現(xiàn)光學(xué)上的畸變，從駕駛座上的任何角度觀看外面的物體均不變形不眩目。以前轎車(chē)玻璃通常用整齊的條帶沿玻璃邊緣修飾或保護(hù)， 現(xiàn)在轎車(chē)上的玻璃都采用陶瓷釉，即所謂黑邊框有許多轎車(chē)擋風(fēng)玻璃還鍍膜，采用反射涂層工藝或改善玻璃的成分， 只讓太陽(yáng)可見(jiàn)光進(jìn)入車(chē)廂內(nèi)，擋住紫外線(xiàn) 和紅外線(xiàn)，在很大程度上減輕了乘員受到的炎熱之苦。 這種稱(chēng)為 綠色玻璃的現(xiàn)代轎車(chē)玻璃， 已經(jīng)廣泛使用。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的平安性能是非常重

12、要的。且不說(shuō)如果平安性能低它對(duì)乘員身體的危險(xiǎn)程度，就是對(duì)汽車(chē)本身，如果檔風(fēng)玻璃出現(xiàn)裂紋或者有明顯庇點(diǎn)，就好象人臉破相一樣，嚴(yán)重?fù)p害整車(chē)的外觀形象。因此，汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的平安性要求要十分高。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索一般的汽車(chē)玻璃采用硅玻璃，其中主要成份氧化硅含量超過(guò)70%，其余由氧化鈉、氧化鈣、鎂等組成，通過(guò)浮法工藝制成。在制作過(guò)程中，材料加熱到1500 C溫度時(shí)熔化，溶液通過(guò)1300 C左右的精練區(qū)時(shí)澆注到懸浮槽液態(tài)錫上，冷卻到600C左右，在此階段形成質(zhì)，再通過(guò)冷卻區(qū)域TSG或夾層玻璃量特別好的平行的兩面平面體上面是溶液平面，下面是液態(tài)錫上平面 后形成玻璃并被切割成規(guī)定的尺寸。然后玻璃進(jìn)一步加工成鋼

13、化玻璃LSG 。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索加工完畢的成產(chǎn)品汽車(chē)玻璃，從外觀上看應(yīng)沒(méi)有明顯的氣泡和劃痕。為了保證汽車(chē)玻璃質(zhì)量，行業(yè)將汽車(chē)玻璃按照工藝加工分成A類(lèi)與B類(lèi)夾層玻璃、區(qū)域鋼化玻璃和鋼化玻璃四類(lèi)，其中A類(lèi)夾層玻璃平安性能最高。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，前檔風(fēng)玻璃必須要使用A類(lèi)夾層玻璃、B類(lèi)夾層玻璃或區(qū)域鋼化玻璃，它們?cè)谡J(rèn)證標(biāo)志中的代號(hào)分別是LA、LB、乙認(rèn)證標(biāo)志采用絲網(wǎng)印刷、噴砂等工藝永久標(biāo)識(shí)在玻璃的下邊角位置，鋼化玻璃的代號(hào)是T,只能用于除前檔風(fēng)玻璃以外的位置，而有LA、LB、Z標(biāo)志玻璃可以應(yīng)用在汽車(chē)所有玻璃位置上。文檔來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索隨著汽車(chē)玻璃技術(shù)的開(kāi)展，新?lián)躏L(fēng)玻璃技術(shù)也陸續(xù)出現(xiàn)。例如能減少陽(yáng)光對(duì)轎車(chē)車(chē)廂內(nèi)的影響，提高舒適性的水平。目前廣泛使用的綠色玻璃就是采用反射涂層工藝或改善玻璃 的成分，只讓陽(yáng)光中的可見(jiàn)光進(jìn)入車(chē)廂內(nèi)，擋住紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)。目前有一種反紅外線(xiàn)輻射銀膜玻璃，在多片夾層玻璃中參加鍍銀薄膜，其紅外線(xiàn)反