【文章內(nèi)容簡介】 相干擾產(chǎn)生的阻力，約占整個(gè)空氣阻力的14%； 三、內(nèi)部阻力，指汽車內(nèi)部通風(fēng)氣流、冷卻發(fā)動機(jī)的氣流等造成的阻力，約占整個(gè)空氣阻力的12%； 四、由高速行駛產(chǎn)生的升力所造成的阻力，約占整個(gè)空氣阻力的7%； 五、空氣相對車身流動的摩擦力，約占整個(gè)空氣阻力的9%； 針對第一、二種阻力，轎車車身應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)成流線型，橫向截面面積不要太大，車身各部分用適當(dāng)?shù)膱A弧過渡，盡量減少突出車身的附件，前臉、發(fā)動機(jī)艙蓋、前擋風(fēng)玻璃適當(dāng)向后傾斜，后窗、后頂蓋的長度、傾角的設(shè)計(jì)要適當(dāng)。此外，還可以在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b導(dǎo)流板或擾流板。通過研究汽車外部的氣流規(guī)律，不僅可以設(shè)計(jì)出更加合理的車身結(jié)構(gòu)，還可以巧妙地引導(dǎo)氣流，適當(dāng)利用局部氣流的沖刷作用減少車身上的塵土沉積。 針對第四種阻力，要設(shè)法降低行駛中的升力，包括使弦線前低后高，底版尾部適當(dāng)上翹，安裝導(dǎo)流板和擾流板等措施。 一部分外部氣流被引進(jìn)汽車內(nèi)部，可能會在一定程度上減少了外部氣流對汽車的阻力，但氣流在流經(jīng)內(nèi)部氣道時(shí)也產(chǎn)生的摩擦、旋渦損失。研究汽車內(nèi)部的氣流規(guī)律，可以盡量減少內(nèi)部氣阻，有效地進(jìn)行冷卻和通風(fēng)。利用氣流分布規(guī)律，還可以巧妙地把發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口安排在高壓區(qū)，提高進(jìn)氣效率，減少高壓區(qū)附近的渦流，同時(shí)把排氣口安排在低壓區(qū)，使排氣更加順暢。 細(xì)心的讀者可能已經(jīng)注意到了，上面的論述用了很多非限定性的詞匯，如適當(dāng)就用了五次。有的讀者可能希望用一些確切的數(shù)字來表述，如后傾的角度、圓角的半徑等等。這里牽涉到車身設(shè)計(jì)的整體概念。風(fēng)阻是建立在汽車整體結(jié)構(gòu)上的概念，某型號車的最佳幾何參數(shù)，在其他型號上是不適用的。一個(gè)小小的改動往往對整體產(chǎn)生很大的影響，正所謂牽一發(fā)而動全身。技術(shù)書籍上的數(shù)據(jù)都是在嚴(yán)格規(guī)定的試驗(yàn)條件下，對特定范圍的汽車進(jìn)行測試的結(jié)果。離開了這些前提條件，數(shù)據(jù)就是荒謬的。 本網(wǎng)特約（2001年12月15日）汽車外形的演變 走近汽車，首先會被它的外貌吸引。神采各異的面孔是怎樣演變過來的？ 最初生產(chǎn)的汽車是篷體的，像馬車，只不過車的動力由馬匹改為內(nèi)燃機(jī)。后來篷體改為廂體，廂體是矩形的，人們稱它為箱型。早在20世紀(jì)初大規(guī)模生產(chǎn)的福特T型汽車就是一種箱型汽車，它奠定了以后汽車的基本造型。 隨著汽車速度的增加，風(fēng)阻問題提到了設(shè)計(jì)日程上來，尤其是講究速度的小型汽車。降低風(fēng)阻有兩個(gè)主要的辦法，減少迎風(fēng)面積和采用流線形狀。 降低車廂高度可以有效地減少迎風(fēng)面積，例如人們所稱的船型車身形狀，分有發(fā)動機(jī)艙、乘員艙和行李艙，象駕駛艙建在甲板上的船，增加長度，降低高度，有效減少迎風(fēng)面積。我們知道，作為乘載工具，迎風(fēng)面積的減少是有限的，一種稱為楔型的高速汽車在減少迎風(fēng)面積方面可謂是登峰造極，但是楔形的運(yùn)載空間很小，多作為賽車。 而流線型則可以減少空氣流經(jīng)車身時(shí)產(chǎn)生的渦流，從而減少阻力。例如甲殼蟲形狀的汽車，就具有比較明顯的流線形狀，典型代表是德國大眾汽車廠生產(chǎn)的甲殼蟲 車。人們寄希望于流線型，但是，流線型同樣不是汽車的理想外型。人們常用的是流線型的各種變形，如斜背式、魚形、滴水形……或者是它們的某種組合。 所以說，流線型不是特定的車型。流線型是指空氣流過不產(chǎn)生旋渦的理想形狀，流線型應(yīng)用的最高境界是飛機(jī)的機(jī)翼。上述的甲蟲型、魚型、楔型、滴水型都具有不同程度的流線型特征，但是作為以運(yùn)載為主要目的的陸路運(yùn)輸工具，絕對的流線型是不現(xiàn)實(shí)的。流線型也有它的弊病，就是高速行駛時(shí)會產(chǎn)生升力，影響駕駛穩(wěn)定性。為了克服這個(gè)弊病，設(shè)計(jì)師還要在車身上安裝導(dǎo)流板和擾流板。 任意形？如果不考慮風(fēng)阻，是不是就可以隨心所欲地象小孩搭積木地創(chuàng)造出各種不同形狀的汽車呢？汽車的主要功能部件都是些大家伙，發(fā)動機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向器……哪一樣都是占地方的。如果有輕巧高效的能源，如果能夠用一條線一個(gè)按鈕代替機(jī)械傳動部件，如果所有的部件都做成模塊并且通過通用的接口進(jìn)行連接，如果所有這些技術(shù)都已經(jīng)實(shí)用化，你和我的夢想就能實(shí)現(xiàn)。 今天，這種夢想中的車型已經(jīng)在2002年北美汽車展中顯露了它的鄒型。通用汽車公司的自主魔力（Autonomy）的底盤類似滑板，底盤的中心位置有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接入端口，所有的車內(nèi)系統(tǒng)都能夠簡單快捷地與底盤相連，底盤與車身可根據(jù)客戶自己的愿望隨意組合拼裝。今天它是一輛概念車 ，明天，很可能就會是一輛商用車。車身主要構(gòu)件 在《轎車車身上的三大立柱》一文中有一幅車身結(jié)構(gòu)件圖，上面列出了轎車車身各部分部件的位置和名稱。該文介紹了前柱、中柱和后柱，本文繼續(xù)介紹其它主要部件。 發(fā)動機(jī)蓋 發(fā)動機(jī)蓋（又稱發(fā)動機(jī)罩）是最醒目的車身構(gòu)件，是買車者經(jīng)常要察看的部件之一。對發(fā)動機(jī)蓋的主要要求是隔熱隔音、自身質(zhì)量輕、剛性強(qiáng)。 發(fā)動機(jī)蓋的在結(jié)構(gòu)上一般由外板和內(nèi)板組成，中間夾以隔熱材料，內(nèi)板起到增強(qiáng)剛性的作用，其幾何形狀由廠家選取，基本上是骨架形式。發(fā)動機(jī)蓋開啟時(shí)一般是向后翻轉(zhuǎn)，也有小部分是向前翻轉(zhuǎn)。向后翻轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)蓋打開至預(yù)定角度，不應(yīng)與前檔風(fēng)玻璃接觸，應(yīng)有一個(gè)約為10毫米的最小間距。為防止在行駛由于振動自行開啟，發(fā)動機(jī)蓋前端要有保險(xiǎn)鎖鉤鎖止裝置，鎖止裝置開關(guān)設(shè)置在車廂儀表板下面，當(dāng)車門鎖住時(shí)發(fā)動機(jī)蓋也應(yīng)同時(shí)鎖住。 車頂蓋 車頂蓋是車廂頂部的蓋板。對于轎車車身的總體剛度而言，頂蓋不是很重要的部件，這也是允許在車頂蓋上開設(shè)天窗的理由。從設(shè)計(jì)角度來講，重要的是它如何與前、后窗框及與支柱交界點(diǎn)平順過渡，以求得最好的視覺感和最小的空氣阻力。當(dāng)然，為了安全車頂蓋還應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度，一般在頂蓋下增加一定數(shù)量的加強(qiáng)梁，頂蓋內(nèi)層敷設(shè)絕熱襯墊材料，以阻止外界溫度的傳導(dǎo)及減少振動時(shí)噪聲的傳遞。 行李箱蓋 行李箱蓋要求有良好的剛性，結(jié)構(gòu)上基本與發(fā)動機(jī)蓋相同，也有外板和內(nèi)板，內(nèi)板有加強(qiáng)筋。一些被稱為“二廂半”的轎車，其行李箱向上延伸，包括后檔風(fēng)玻璃在內(nèi)，使開啟面積增加，形成一個(gè)門，因此又稱為背門，這樣既保持一種三廂車形狀又能夠方便存放物品。如果采用背門形式，背門內(nèi)板側(cè)要嵌裝椽膠密封條，圍繞一圈以防水防塵。行李箱蓋開啟的支撐件一般用勾形鉸鏈及四連桿鉸鏈，鉸鏈裝有平衡彈簧，使啟閉箱蓋省力，并可自動固定在打開位置，便于提取物品。 翼子板 翼子板是遮蓋車輪的車身外板，因舊式車身該部件形狀及位置似鳥翼而得名。按照安裝位置又分為前翼子板和后翼子板，前翼子板安裝在前輪處，因此必須要保證前輪轉(zhuǎn)動及跳動時(shí)的最大極限空間，因此設(shè)計(jì)者會根據(jù)選定的輪胎型號尺寸用“車輪跳動圖”來驗(yàn)證翼子板的設(shè)計(jì)尺寸。后翼子板無車輪轉(zhuǎn)動碰擦的問題，但出于空氣動力學(xué)的考慮，后翼子板略顯拱形弧線向外凸出?，F(xiàn)在有些轎車翼子板已與車身本體成為一個(gè)整體，一氣呵成。但也有轎車的翼子板是獨(dú)立的，尤其是前翼子板，因?yàn)榍耙碜影迮鲎矙C(jī)會比較多，獨(dú)立裝配容易整件更換。有些車的前翼子板用有一定彈性的塑性材料（例如塑料）做成。塑性材料具有緩沖性，比較安全。 前圍板 前圍板是指發(fā)動機(jī)艙與車廂之間的隔板，它和地板、前立柱聯(lián)接，安裝在前圍上蓋板之下。前圍板上有許多孔口，作為操縱用的拉線、拉桿、管路和電線束通過之用，還要配合踏板、方問機(jī)柱等機(jī)件安裝位置。為防止發(fā)動機(jī)艙里的廢氣、高溫、噪聲竄入車廂，前圍板上要有密封措施和隔熱裝置。在發(fā)生意外事故時(shí)，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。對比車身其它部件而言，前圍板裝配最重要的工藝技術(shù)是密封和隔熱，它的優(yōu)劣往往反映了車輛運(yùn)行的質(zhì)量。轎車的面漆 轎車面漆起到保護(hù)車廂不被腐蝕與美化外觀的作用，是整車質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。因?yàn)閲娡坑推嵴嫁I車生產(chǎn)總費(fèi)用的百分之二十，而且買主首先注意到的是面漆的顏色和噴涂的質(zhì)量，對買賣成交的影響很大。因此汽車生產(chǎn)廠家十分重視轎車面漆技術(shù)，往往投入巨大的資金和人力去發(fā)展和改進(jìn)轎車的面漆，強(qiáng)調(diào)抓住人們視覺的第一印象。 轎車的漆面要求映象率高，光亮如鏡 。除了油漆質(zhì)量外，還要有相當(dāng)高要求的工場環(huán)境和工藝技術(shù)。從車輛車身噴漆至烘漆的過程中，工場內(nèi)要空氣清潔，不能有過量的塵埃。在現(xiàn)代化工場內(nèi)，油漆的調(diào)色、噴涂方式均已實(shí)現(xiàn)電腦化管理。由于科技的進(jìn)步，今天的噴涂工藝與十幾年前的噴涂工藝已有很大的區(qū)別，無論油漆的顏色、粘結(jié)性、添加劑、穩(wěn)定劑、溶解系統(tǒng)和工藝技術(shù)均發(fā)生了變化，而且這種變化目前仍在進(jìn)行之中，使到轎車面漆質(zhì)量得到很大的提高。 現(xiàn)代轎車面漆技術(shù)變化最大的有兩項(xiàng)： 一項(xiàng)是油漆的附粘力和硬度都有大幅度提高。隨著車速的提高，轎車更加容易受到碎石和塵埃氣流的襲擊，漆面很易被劃花。1988年美國福特汽車公司率先在雷鳥和美洲獅轎車上采用了局部聚氨脂底層－表層涂料系統(tǒng)。這種涂料系統(tǒng)能抵抗碎石的襲擊，不易劃花漆面，而且油漆附粘力極強(qiáng)，即使轎車車身被撞癟了，油漆也不會脫落。目前多數(shù)轎車采用了相似的抗擊底漆和面漆。 另一項(xiàng)是用水基油漆代替溶性油漆。隨著世界各國對環(huán)境保護(hù)的法律措施越來越嚴(yán)格，許多發(fā)達(dá)國家的汽車廠家已用水基油漆逐步代替溶性油漆。水基油漆含溶劑極少，不污染自然環(huán)境，而且漆面質(zhì)量優(yōu)于溶性油漆，顯得更加光亮悅目。因此，盡管轉(zhuǎn)產(chǎn)費(fèi)用較大，歐美日的汽車廠家還是瞄準(zhǔn)水基油漆，著手上馬使用。從九十年代開始，德國的梅賽德斯奔馳公司已經(jīng)盡可能使用了水基油漆，將有害環(huán)境的溶劑使用比例降低到最低限度。據(jù)該公司稱，所有的奔馳汽車都已使用水基油漆。 為了提高市場競爭力，許多大汽車廠家都向用戶提出車身保用10年以上的承諾，對車身噴涂工藝進(jìn)行了多方面的改革。例如，漆前表面處理一般由九至十五道工序組成，達(dá)到最好的防腐清洗效果。底漆涂層由過去的陽極電泳涂裝法改為陰極電泳涂裝法。這陽改陰，使材料耐腐蝕性提高了五至六倍。底漆烘干后，車身所有焊逢都要涂上一種密封膠，保證車身具有良好的氣密性和防水性，車身底部要涂聚氨脂、聚脂樹脂等涂層，防止小石子和硬物的沖擊。下一步再噴涂一層（中涂），強(qiáng)化漆面的硬度，防止崩裂現(xiàn)象出現(xiàn)，提高漆面的鮮映性(映物清晰度)，為面漆創(chuàng)造平滑的基礎(chǔ)。然后噴涂面漆，增強(qiáng)鮮映性和耐酸能力。面漆以普通本色漆和金屬閃光色漆、珠光色漆等三種為主，現(xiàn)在轎車多用金屬閃光色漆和珠光色漆，噴涂這些面漆后再噴涂罩光清漆，可令整個(gè)車身明亮如鏡。 現(xiàn)在轎車車身的噴涂工藝一般按照這些程序進(jìn)行，普通轎車車身要噴涂三層，由陰極電泳底漆，中涂和面漆組成，有些中高級轎車車身要噴涂四至五層，由陰極電泳底漆、中涂一至二層和面漆一至二層組成，以達(dá)到較高的外觀裝飾性。()汽車噪聲 環(huán)境污染之一是噪聲，噪聲的主要來源之一是汽車，汽車噪聲的大小衡量汽車質(zhì)量水平的重要指標(biāo)，因此，汽車噪聲的防治也是世界汽車工業(yè)的一個(gè)重要課題。 汽車的噪聲源有多種，例如發(fā)動機(jī)、變速器、驅(qū)動橋、傳動軸、車廂、玻璃窗、輪胎、繼電器、喇叭、音響等等都會產(chǎn)生噪聲。這些噪聲有些是被動產(chǎn)生的，有些是主動發(fā)生的（如人為按動喇叭）。但是主要來源只有兩個(gè)方面，一個(gè)是發(fā)動機(jī)，另一個(gè)是輪胎，它們都是被動發(fā)生的，只要車子行駛就會產(chǎn)生噪聲。 在發(fā)動機(jī)各種噪聲中，發(fā)動機(jī)表面輻射噪聲是主要的。發(fā)動機(jī)表面輻射噪聲由燃燒噪聲和機(jī)械噪聲兩大類構(gòu)成，是發(fā)動機(jī)內(nèi)部的燃燒及機(jī)械振動所產(chǎn)生的噪聲。燃燒噪聲是指氣缸燃燒壓力通過活塞、連桿、曲軸、缸體等途徑向外輻射產(chǎn)生的噪聲，機(jī)械噪聲是指活塞、齒輪、配氣機(jī)構(gòu)等運(yùn)動件之間機(jī)械撞擊產(chǎn)生的振動噪聲。一般情況下，低轉(zhuǎn)速時(shí)燃燒噪聲占主導(dǎo)地位，高轉(zhuǎn)速時(shí)機(jī)械噪聲占主導(dǎo)地位。兩者是密切相關(guān)，相互影響的。實(shí)踐表明，減少振動是降低噪聲的根本措施。增加發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼，是減少表面振動的方法，從而達(dá)到降低噪聲的目的。 輪胎在路面滾動產(chǎn)生的噪聲也是很大的。有關(guān)研究表明，在干燥路面上，當(dāng)汽車時(shí)速達(dá)到100公里時(shí)，輪胎噪聲成為整車噪聲的重要噪聲源。而在濕路面上，即使車速低，輪胎噪聲也會蓋過其它噪聲成為最主要的噪聲源。輪胎噪聲來自泵氣效應(yīng)和輪胎振動。所謂泵氣效應(yīng)是指，輪胎高速滾動時(shí)引起輪胎變形，使得輕胎花紋與路面之間的空氣受壓擠，隨著輪胎滾動，空氣又在輪胎離開接觸面時(shí)被釋放，這樣連續(xù)的“壓擠釋放”，空氣就迸發(fā)出噪聲，而且車速越快噪聲越大，車輛越重噪聲越大。輪胎振動與輪胎的剛度和阻尼有關(guān)，剛度增大（例如輪胎簾布層數(shù)目增加），阻尼減少，輪胎的振動就會增大，噪聲也就大了。要降低輪胎的噪聲，胎面可采用多種花紋節(jié)距，采用高阻尼橡膠材料，調(diào)整好輪胎的負(fù)載平衡以減少自激振動等。 為了防止發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲竄入乘員廂，工程師除了盡量減少噪聲源外，也在車廂的密封結(jié)構(gòu)上下功夫，尤其是前圍板和地板的密封隔音性能。 從以上所述可知，解決汽車的噪聲是一項(xiàng)涉及到整車方方面面的技術(shù)問題，包括發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)、材料質(zhì)量分布、工藝水平、裝配密封性等等。實(shí)際上，汽車噪聲的大小已經(jīng)反映出這輛車的質(zhì)量和技術(shù)性能的高低了。因此，購車的時(shí)候要特別注意汽車運(yùn)行時(shí)的噪聲。（2001年3月3日 很多網(wǎng)友的來信談到轎車噪聲的問題。關(guān)于轎車的噪聲，本網(wǎng)已經(jīng)介紹過，這里再補(bǔ)充介紹噪聲產(chǎn)生的一些基本原理。 轎車是由上萬只零件組成的復(fù)雜的機(jī)器，其大部分質(zhì)量是通過彈性件支承在車橋及輪胎上面，構(gòu)成一個(gè)在外界作用下劇烈振動的彈性振動系統(tǒng)。車上各部件、總成之間大都用彈性件相連接，它們各自可構(gòu)成一個(gè)彈性振動子系統(tǒng)，并聯(lián)地支承在車架或車身上，然后通過懸架支承在車橋及輪胎上。例如發(fā)動機(jī)與車架之間的連接要用椽膠墊座，車廂通過螺旋彈簧與減振器組合和車橋輪胎連接。當(dāng)遇到不平路面、發(fā)動機(jī)及傳動系的抖動等因素都會激起振動，當(dāng)車輛受激振動時(shí)各自的彈性系統(tǒng)也就會在其平衡位置附近振動且相互關(guān)聯(lián)，產(chǎn)生垂直、縱向、橫向、偏轉(zhuǎn)、側(cè)傾等多種振動形式，振動過程中產(chǎn)生零件位置的相對運(yùn)動，運(yùn)動中會產(chǎn)生輻射聲波或摩擦，輻射聲波和摩擦?xí)a(chǎn)生噪聲。 一般而言，轎車的噪聲主要有三個(gè)來源，一個(gè)是汽車機(jī)械件本身產(chǎn)生的噪聲，例如發(fā)動機(jī)和驅(qū)動橋等；一個(gè)是輪胎，一個(gè)是氣流噪聲（風(fēng)噪）。這三個(gè)來源不是一下子涌現(xiàn)出來，而是隨著速度不同而依次出現(xiàn)。因此有人將它們劃分為三類噪聲。由轎車驅(qū)動系統(tǒng)引起的噪聲稱為第一類噪聲，一般轎車啟動時(shí)就會產(chǎn)生，例如發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲，并隨車速增大而增大。當(dāng)車速升高至100公里/小時(shí)左右，輪胎的噪聲隨之增大，被稱為第二類噪聲。這兩種噪聲都是逐步增大的。當(dāng)車速超過100公里/小時(shí)，隨著車速的增加，風(fēng)噪則會迅速增加，被稱為第三類噪聲。經(jīng)過測定，轎車在