工學車輛動力學基礎(chǔ)3課件

1、空氣動力學空氣阻力對動力性的影響 車輛在高速行駛時消耗的功率和行駛狀態(tài)主要由空氣動力學特性決定。從動力學角度觀察整個車輛，質(zhì)量的大小、質(zhì)心的位置、轉(zhuǎn)動慣量的大小及其旋轉(zhuǎn)軸的空間位置等慣性參數(shù)是影響車輛性能的重要因素。而從空氣動力學角度進行討論，慣性參數(shù)不再重要，代之以車輛外形。因為車輛外形與空氣阻力系數(shù)密切相關(guān)。 車輛在直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向上的分力稱為空氣阻力?？諝庾枇Ψ譃閴毫ψ枇εc摩擦阻力兩部分。（1）壓力阻力（占91）汽車直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向的分力稱為空氣阻力。 作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向上的分力。又分為四部分：形狀阻力、干擾阻力、內(nèi)循環(huán)

2、阻力和誘導(dǎo)阻力空氣阻力FW取決于車身主體形狀。1）形狀阻力后視鏡 車身表面的凸起物引起的阻力。 2）干擾阻力后視鏡 后視鏡設(shè)計也要注重流線形后視鏡 后視鏡 門把手 懸架導(dǎo)向桿和傳動軸 滿足冷卻、通風等需要，使空氣流經(jīng)車體內(nèi)部時構(gòu)成的阻力。4）誘導(dǎo)阻力空氣升力在水平方向的投影。3）內(nèi)循環(huán)阻力 由于流經(jīng)車頂?shù)臍饬魉俣却笥诹鹘?jīng)車底的氣流速度，使得車底的空氣壓力大于車頂，從而空氣作用在車身上的垂直方向的壓力形成壓差，這就是空氣升力。思考夏季在高速公路上開空調(diào)省油還是開窗通風省油？打開天窗換氣和打開側(cè)窗換氣有何不同？ 打開天窗換氣時，天窗上方的壓力低于車內(nèi)的壓力。（2）摩擦阻力（9） 由于空氣粘性作用在

3、車身表面產(chǎn)生的切向力的合力在行駛方向的分力。CD空氣阻力系數(shù)；A迎風面積(m2)；vr相對速度(m/s)；空氣密度。ua-車速(km/h)空氣阻力FW的計算發(fā)動機蓋應(yīng)向前下傾減小CD值要遵循的要點1）車身前部面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。過渡不理想面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。風窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平”，且與車頂圓滑過渡。越野車很難做到風窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平”，且與車頂圓滑過渡。盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。上掀式前照燈（視頻）在保險杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。車輪蓋應(yīng)與輪胎相平。思考：F1方程式賽車為什么不用車輪蓋？ 整個車身應(yīng)向前傾12。2）整車水平投影應(yīng)為腰鼓形。后端稍稍收縮，前端呈

4、半圓形。最好采用艙背式或直背式。3）汽車后部應(yīng)安裝后擾流板。 當車速超過120km/h，尾翼會自動升高160mm，為車身增加30的下壓力；在車速低于80km/h，尾翼又會自動降低。應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應(yīng)高些，長度要短些。后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。 所有零件應(yīng)在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部。4）車身底部底部比較凌亂底部比較凌亂仔細選擇進風口與出風口的位置，精心設(shè)計內(nèi)部風道。5）發(fā)動機冷卻通風系統(tǒng)冷卻前制動器冷卻前制動器冷卻發(fā)動機和制動器冷卻后制動器和潤滑系統(tǒng)冷卻發(fā)動機和前制動器冷卻后制動器為發(fā)動機提供充足的空氣減小CD值要遵循的要點總結(jié)如下：未來轎車的外形導(dǎo)流板 貨車和半掛車的空氣阻力也很重要，不少貨車駕駛室上已裝用導(dǎo)流板等裝置，以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。車型空氣阻力系數(shù)CD 帕薩特0.28 奧迪A40.28 現(xiàn)代0.29 奔馳C級0.26 奔馳S級0.27 保時捷0.31 陸虎覽勝0.38一些常見車型的空氣阻力系數(shù)計算車輛穿過靜止空氣的速度空氣速度空氣流入角度順風逆風例題一輛具有1.95m2前端面積和空氣阻力系數(shù)為0.42的轎車，以90km/