《汽車空氣動力學(xué)講》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 車工程論壇 在汽車操縱穩(wěn)定性的研究中 ， 常把汽車作為一個控制系統(tǒng) ， 給出汽車曲線行駛的時域響應(yīng)與頻率響應(yīng)特性 ， 并以它們來表征汽車的操縱穩(wěn)定性能 。 附加裝置 工 況 加前阻風(fēng) 板 加車箱及保險架輔助板 加 蓬 加蓬及導(dǎo) 流罩 滿載 v=45km/h ～ ～ 3～ 3～ 4 空載 v=45km/h ～ ～ 2～ 3 2～ v=60km/h 1～ 2 1～ ～ ～ 表 32 CA141貨車采用附加裝置后的百公里油耗降低量 （ L/100km） 中國汽車工程論壇 下面我們舉例計算一輛 CA141貨車的年油耗節(jié)省量 。圖 37為 AUDI100轎車的試驗數(shù)據(jù)，例如， Cx從 降到 ，在混合循環(huán)時，燃油經(jīng)濟性可改善 9%左右，而當(dāng)以 150km/h高速行駛時，燃油經(jīng)濟性竟能改善 25%左右。 如汽車在平路上行使，當(dāng)車速 Va=80～ 100km/h時，氣動阻力占城際客車總阻力的相當(dāng)大一部分。 氣動阻力對燃油消耗量的影響，是與車種、行使道路和使用情況有關(guān)，因為各種汽車的氣動阻力的大小是各不相同的。在中國及歐洲，燃油經(jīng)濟性指標(biāo)的單位為 L/100km，即行駛 100km所消耗的燃油升數(shù)，其數(shù)值越大，汽車燃油經(jīng)濟性越差。其值可由發(fā)動機試驗確定。但應(yīng)注意到提高汽車的升力會影響到汽車的穩(wěn)定性，所以不能通過提高 CZ來提高 Vamax。通常作用在汽車上的升力 FZ不大，如忽略升力項，則有： )( 3aXaTe AVC72001G f V360011P ?? ??(311) 上式中，前一項為滾動阻力公式，它與車速成正比；后一項為氣動阻力功率，它與車速的三次方成正比。在車速大于 20km/h后，氣動阻力急劇上升；當(dāng)車速達(dá)到 75km/h左右時，氣動阻力與滾動阻力將各占一半；當(dāng)車速再高時氣動阻力在總行駛阻力中所占比例就更大了。在水平路面上勻速行駛時只有氣動阻力和滾動阻力，下面主要介紹這兩種阻力。 中國汽車工程論壇 氣動力對汽車性能的影響 氣動力對汽車動力性的影響 汽車的動力性系指汽車在良好路面上直線行使時由汽車受到的縱向外力決定的所能達(dá)到的平均行使速度。如圖 34所示。s／㎡。緊靠這層氣流上面部分的氣流，由于空氣微團之間的摩擦作用， 部分 地降低了它的運動速度，在它更上面的那部分，氣流由于受到的影響更小，因而其運動速度減小量也更小。從而減少形狀阻力。 中國汽車工程論壇 形狀阻力 當(dāng)汽車行使時，氣流流經(jīng)汽車表面過程，在汽車表面局部氣流速度急劇變化部位會產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生意味著能量的消耗，使運動阻力增大，汽車在前窗下凹角處，在后窗和行李箱凹角處，以及后部尾流都出現(xiàn)了氣流分離區(qū)，產(chǎn)生渦流，即形成負(fù)壓，而汽車正面是正壓，所以渦流引起的阻力也稱壓差阻力，又因為這部阻力與車身形狀有關(guān)，也稱形狀阻力，它占整個阻力的 58%。 表 31給出了六分力的名稱及系數(shù)公式。 為了評價汽車的空氣動力性能，引入氣動力系數(shù)的概念。 中國汽車工程論壇氣動六分力與坐標(biāo)系 汽車在行使時，受到氣流的氣動力作用，該作用力在汽車上的作用點，我們通常稱作為風(fēng)壓中心，記作 ，由于汽車外型的對稱性，風(fēng)壓中心在汽車的對稱平面內(nèi)，但它不一定與重心（ CG）重合。 隨著汽車工業(yè)發(fā)展與汽車行駛速度日益提高，汽車空氣動力學(xué)亦愈來愈受到重視，其研究工作日益深入，汽車空氣動力學(xué)已發(fā)展成為流體力學(xué)一個重要分支學(xué)科。 中國汽車工程論壇汽車空氣動力學(xué)概述 汽車空氣動力學(xué)是研究汽車與周圍空氣在相對運動時兩者之間相互作用力的關(guān)系及運動規(guī)律的學(xué)科，它屬于流體力學(xué)的一個重要部分。 版權(quán)歸原作者所有，資料僅用于學(xué)習(xí)交流，請勿用于商業(yè)。對于高速汽車來說，空氣動力穩(wěn)定性是汽車高速安全行使的前提。另外，航空動力學(xué)僅承受空氣動力學(xué)；汽車行駛在地面，除空氣動力學(xué)外，還受地面?zhèn)鱽淼母鞣N力，汽車底部的氣流狀況與飛機底部完全不同；汽車與飛機在處理升力問題上差別很大；此外飛機速度接近或超過聲速，而汽車的速度遠(yuǎn)小于聲速，在研究空氣動力性質(zhì)和基本假設(shè)是不同的。上述三個力和三個力矩統(tǒng)稱為六分力，六分力的數(shù)值就是 氣 中國汽車工程論壇圖 31 汽車空氣動力坐標(biāo)系 中國汽車工程論壇動力合力在這個坐標(biāo)系上的分解。對于其它氣動力系數(shù)也類似，對于氣動力矩系，上式應(yīng)除以一個特征長度單位，使其成為無因次量，例如側(cè)傾力矩系數(shù) CMx ALV21MC2rXMX??(32) 式中， L為汽車特征長度（如軸距 L）。 中國汽車工程論壇氣動阻力由五部分組成： 1． 形狀阻力 ， 占總阻力 58%； 2． 摩擦阻力 ， 占總阻力 9%； 3． 誘導(dǎo)阻力 ， 占總阻力 7%； 4． 干擾阻力 ， 占總阻力 14%； 5． 內(nèi)循環(huán)阻力 ， 占總阻力 12%。在一定形體上作局部調(diào)整即可推遲渦流的生成。 中國汽車工程論壇 由于空氣的粘性作用，使與平板表面接觸的那層空氣粘附在平板表面上，于是這層氣流的速度 v降為零。 C），空氣動力粘度 η = 105N 中國汽車工程論壇 誘導(dǎo)阻力 誘導(dǎo)阻力是由于氣流經(jīng)車身上下部時，由于空氣質(zhì)點流經(jīng)上下表面的路程不同，流速不同從而產(chǎn)生壓差，即升力，升力在水平方向上的分力稱為誘導(dǎo)阻力。 內(nèi)循環(huán)阻力
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