汽車空氣動力學講ppt課件-wenkub
2023-05-27 12:17:06 本頁面
【正文】 面積。 為了研究方便，建立一套坐標系，通常把汽車空氣動力坐標系原點設在車輛縱向對稱面與地面的交線上，前后軸中點處。汽車空氣動力學與航空、船舶、鐵路車輛，在研究流場、空氣動力學方面有許多相似之處，但是汽車行駛在地面上是種鈍頭體，汽車行駛狀態(tài)異常復雜，因而汽車空氣動力學亦區(qū)別于上述分支學科， 中國汽車工程論壇具有自身的特點。 汽車向前行使時與空氣產(chǎn)生復雜的相互作用，對汽車的行使狀態(tài)影響很大，特別是汽車高速行使時會承受強大的氣動力作用。中國汽車工程論壇汽車空氣動力學講稿 ?中國汽車工程論壇歡迎大家的到來！ ? 資料來源網(wǎng)絡，由中國汽車工程論壇整理發(fā)布，服務大家。眾所周知，汽車行使時受到的氣動力是與汽車速度平方成正比，而汽車克服氣動阻力所消耗的功率和燃料是隨車速的三次方急劇增加的，因此，使汽車具有 中國汽車工程論壇良好 的形狀以降低汽車的氣動阻力，不但可以提高汽車的動力性，而且還可以提高汽車的燃料經(jīng)濟性。例如：汽車空氣動力學與航空空氣動力學有著非常相似之處，都需要降低氣動阻力并保持行駛穩(wěn)定性或飛行穩(wěn)定性，從而得到良好的行駛性能或飛行性能。規(guī)定三個力和三個力矩方向如圖 31所示。 中國汽車工程論壇氣動阻力系數(shù)是一個無量綱數(shù)，它代表了氣動阻力與氣流能量之比。 中國汽車工程論壇名 稱 代 號 美日規(guī)定 德國規(guī)定 系數(shù)公式 氣動阻力 Drag FX(CX) D(CD) D(CD) 側向力 Side force FY(CY) S(CS) Y(CY) 升力 Lift FZ(CZ) L(CL) L(CL) 側傾力矩Rolling moment MX(CMX) MR(CRM) R(CR) 俯仰力矩Pitching moment MY(CMY) MP(CPM) M(CM) 橫擺力矩Yawing moment MZ(CMZ) MY(CYM) N(CCN) AV21FC2rXX??AV21FC2rYY??AV21FC2rZZ??ALV21MC2rXMX??ALV21MC2rYMY??ALV21MC2rZMZ??表 31 六分力名稱及系數(shù)公式 中國汽車工程論壇 氣動阻力 空氣作用于車身的向后的縱向分力稱為氣動阻力，這種阻力與車速平方成正比，為了克服氣動阻力所消耗的功率和燃料是隨車速的三次方急劇增加的，當車速超過 100km/h時，發(fā)動機功率有 80%用來克服氣動阻力，要消耗很多燃料，在高速行使時，如能減少 10%的氣動阻力，就可使燃料經(jīng)濟性提高百分之幾十，當前汽車設計師十分重視氣動阻力系數(shù) Cx，因為它直接關系到汽車動力性，經(jīng)濟性和輕量化帶來很多好處。 中國汽車工程論壇圖 32 汽車表面附面層 中國汽車工程論壇 對于運動的物體，分離現(xiàn)象產(chǎn)生越晚，空氣阻力越小，所以在設計上力求將分離點向后推移?？諝馀c其它流體一樣都具有粘性，當氣流流過平板時，由于粘性作用，空氣微團與平板表面之間發(fā)生摩擦，這種摩擦阻礙了氣體的流動，形成一種阻力稱為摩擦阻力。由于 附面層內有速度梯度 ，所以產(chǎn)生有粘性 yv??中國汽車工程論壇切應力 τ ，摩擦阻力直接與氣流底層 y=0處的 速度梯度 大小有關，如今 y=0處的粘 性切應力為 τ 0: 0yyv????????? ??0y0 yv????????????? ?? (33) 在標準狀況下（一個大氣壓， 15176。由于附面層外的速度梯度較小，在那里我們可以不考慮空氣的粘性作用而把它看成為理想流體。 中國汽車工程論壇 干擾阻力 它是車身外面的凸起物例如后視鏡 、 流水槽 、 導流板 、 擋泥板 、 天線 、 門把手 、 底盤下面凸出零部件所造成的阻力 ， 占總阻力的 14%。 一、行駛阻力與車速的關系 汽車在實際道路上行使時，不僅會遇到氣動阻力，由于汽車是靠車輪在地面上滾動才能 中國汽車工程論壇前進，因而不可避免地還會遇到滾動阻力；當汽車在有坡度的道路上行駛時，還會遇到爬坡阻力。 (37) AVCFaXX221 ??中國汽車工程論壇中國汽車工程論壇2． 滾動阻力 Ff 由汽車理論可知，輪胎在地面上滾動時產(chǎn)生的滾動阻力為： (38) fFGFZf )( ??式中， G為汽車重力， FZ汽車升力。 中國汽車工程論壇 發(fā)動機功率與車速關系 汽車行使阻力所消耗的功率（ kw）為： 3aXaZ AVC72001VfFG36001P ?????? )( (310) 而發(fā)動機功率 Pe與阻力功率 ∑ P的關系為： Pe可見，當汽車在高速公路上行使時，降低氣動阻力很有現(xiàn)實意義。為簡單起見，我們可以利用式（ 311）來研究這一問題。同時看出，減小汽車重量 G，也會有利于汽車加速度的提高。 中國汽車工程論壇 影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素包括發(fā)動機性能 、傳動系性能 、 汽車重量 、 汽車外形 、 輪胎性能 、 行駛車速 、 擋位選擇和使用保養(yǎng)等 。 中國汽車工程論壇圖 3
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