《汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)講》ppt課件-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 它是指為了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻和乘坐艙內(nèi)換氣而引起空氣氣流通過(guò)車(chē)身的內(nèi)部構(gòu)造所產(chǎn)生的阻力 ， 它占總阻力 12%。此外，汽車(chē)在行使中必然會(huì)遇到各種交通情況，時(shí)而需要加速，時(shí)而需要減速，因而還會(huì)有加速阻力。如果汽車(chē)在水平路面上作等速行使，坡度阻力與加速阻力等于零，那么行使阻力只有滾動(dòng)阻力和氣動(dòng)阻力兩項(xiàng)： AVC21fFGF 2aXZ ????? )((39) 圖 35所示為一個(gè)典型轎車(chē)的行駛阻力與車(chē)速的關(guān)系曲線(xiàn)。η =∑P η 為汽車(chē)傳動(dòng)效率。 氣動(dòng)阻力與最高車(chē)速的關(guān)系 如果汽車(chē)在水平路面上作等速行使，驅(qū)動(dòng)力全部用來(lái)克服滾動(dòng)阻力和氣動(dòng)阻力，即： 2aXZt AVC21fFGF ???? )()( ZX2a CCAV21Gf ??? ? (312) 中國(guó)汽車(chē)工程論壇在其它因素不變情況下，具有最大驅(qū)動(dòng)力Ftmax時(shí)，可以 獲得最高車(chē)速，由式 (312)得： 21m a xm a x)(21???????????????ZXtaCCAGfFV?(313) 可以看出，當(dāng) Ftmax和 G一定時(shí)，減小氣動(dòng)阻力系數(shù) CX使最高車(chē)速 Vamax提高，或提高升力系數(shù) CZ可以使最大車(chē)速提高。如對(duì)此式兩邊求時(shí)間 t的導(dǎo)數(shù)并加以整理，即可得汽車(chē)加速度： 2233600aXTeaAVCGfdtdPdtdV????(314) 中國(guó)汽車(chē)工程論壇 式中， dPe/dt是表示汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率隨時(shí)間的增長(zhǎng)率，它取決于發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線(xiàn)。 中國(guó)汽車(chē)工程論壇 氣動(dòng)阻力對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的 影響 汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性常用一定運(yùn)行工況下汽車(chē)行駛百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽車(chē)行駛的里程來(lái)衡量。 下面主要就汽車(chē)外形所決定的氣動(dòng)阻力對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響加以舉例說(shuō)明 ， 此方面進(jìn)一步的論述參見(jiàn)文獻(xiàn) [24]。 前者占總?cè)加拖牧康谋壤秊?50%左右而后者為 32%左右 。 氣動(dòng)阻力系數(shù)降低對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性是很可觀(guān)的。結(jié)果表明，加前阻風(fēng)板、蓬和導(dǎo)流罩等空氣動(dòng)力學(xué)附加裝置，可使 CA141油耗降低 2～ 4L/100km。 汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性不僅影響汽車(chē)駕駛的操縱方便程度 ， 而且也是決定高速汽車(chē)安全行駛的一個(gè)主要性能 。 汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的基本評(píng)價(jià)內(nèi)容有：直線(xiàn)行駛性 、 回正性 、 轉(zhuǎn)向半徑 、 轉(zhuǎn)向輕便性 、 典型行駛工況性能 、 極限行駛能力 、 橫擺角速度頻率響應(yīng)特性 、 方向盤(pán)角階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)響 中國(guó)汽車(chē)工程論壇應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng) 。 這里只分析氣動(dòng)力對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的影響 。 重量輕的汽車(chē) ， 特別是重心靠后的汽車(chē) ， 對(duì)前輪的升力特別敏感 ， 這種情況對(duì)行駛中的汽車(chē)非常危險(xiǎn) ， 即當(dāng)前端有升力使其上浮時(shí) ， 升力又隨著車(chē)速的增加而繼續(xù)增加 ， 由于前輪失去附著力 ， 而使汽車(chē)失去控制 。 升力由汽車(chē)外形 ， 特別是地盤(pán)下面的形狀所影響 ， 一般無(wú)風(fēng)升力系數(shù) CZ=～ +， 但橫擺角特性的差別很大 ，尤其當(dāng)橫擺角為 10186。 使底板下部流線(xiàn)型化 ， 壓低發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端 ， 減緩前風(fēng)窗的傾角 ， 都可減少前端的升力 。如果側(cè)向力的作用點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)有個(gè)距離 （ 這個(gè)值指隨車(chē)身形狀和橫擺角而變化 ） ， 即產(chǎn)生繞 z軸回轉(zhuǎn)的橫擺力矩 ， 如果側(cè)向力的合力通過(guò)側(cè)向反作用力中心 ， 汽車(chē)將保持直線(xiàn)行駛 ， 但相對(duì)原行駛方向會(huì)有偏轉(zhuǎn) ， 如果側(cè)向力的合力作用在側(cè)向反作用力中心以前時(shí) ， 汽車(chē)將隨著風(fēng)的方向轉(zhuǎn)向 ， 并且產(chǎn)生橫擺力矩 ， 使汽車(chē)向著風(fēng)的方向擺動(dòng) ， 造成穩(wěn)定性惡化 。 中國(guó)汽車(chē)工程論壇 提高操縱穩(wěn)定性的汽車(chē)造型措施 1． 克服升力和縱傾力矩的措施 升力和縱傾力矩都將減小車(chē)輪與路面間的壓力 ， 因而它將使轉(zhuǎn)向輪失去轉(zhuǎn)向力 ， 驅(qū)動(dòng)輪失去牽引力 。 圖 313 升力較低的車(chē)型 中國(guó)汽車(chē)工程論壇 克服升力和縱傾力矩的汽車(chē)造型措施： ⑴ 總體設(shè)計(jì)時(shí) ， 盡量做到風(fēng)壓中心與重心接近 。 ⑶ 在車(chē)頂后端或車(chē)尾做成翹起來(lái)的形狀 ，可以很好地起到降低升力的作用 （ 圖 313） 。 ⑶ 側(cè)向力作用在重心點(diǎn)上時(shí) ， 汽車(chē)將有側(cè)移 ，但能基本保持行駛方向 。 但加尾翹后 ， 汽車(chē)承受的側(cè)向風(fēng)將增大 ， 此點(diǎn)不容忽視 。 側(cè)傾力矩主要由車(chē)身側(cè)面形狀決定 ， 一般地 ，側(cè)面流線(xiàn)型好的汽車(chē) ， 側(cè)傾力矩就相對(duì)小 。 中國(guó)汽車(chē)工程論壇 汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)的基本方法 進(jìn)行汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)的主要設(shè)施就是汽車(chē)風(fēng)洞 ， 汽車(chē)工程需要通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)解決的主要問(wèn)題可以歸納成如下幾個(gè)方面：空氣動(dòng)力穩(wěn)定性 、 升力 、 空氣阻力 、 通風(fēng) 、 氣流噪聲 、 污染發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的散勢(shì) 、 風(fēng)窗雨刮器的功能 、 汽車(chē)的氣候環(huán)境適應(yīng)性等 。 其缺點(diǎn)是試驗(yàn)的流場(chǎng)一般不能與實(shí)車(chē)運(yùn)行的流場(chǎng)完全相似 ， 特別是洞壁和模型支架會(huì)對(duì)模型產(chǎn)生干擾 ， 故試驗(yàn)數(shù)據(jù)一般都要進(jìn)行修正 。 風(fēng)洞試驗(yàn) 六分力測(cè)量 壓力分布測(cè)量 定量 定性 —— 流態(tài)顯示試驗(yàn) 中國(guó)汽車(chē)工程論壇 1． 天平測(cè)力法 適用氣動(dòng)力天平測(cè)出作用在模型上的空氣動(dòng)力 ， 即測(cè)出在直角坐標(biāo)系中沿三個(gè)坐標(biāo)軸的力和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的力矩 ， 可側(cè)六分量亦可測(cè)其中一個(gè)或幾個(gè)分量 。 3． 流態(tài)顯示試驗(yàn) 汽車(chē)表面的流態(tài)顯示 ① 絲線(xiàn)法 ② 油膜法 ③ 煙流法
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