汽車空氣動力學(xué)講ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 12:17本頁面
【正文】 失去操縱性 。 中國汽車工程論壇 實驗表明 ， 對于流線型較差 ， 外形方正的汽車 ， 風(fēng)壓中心大約在汽車的中部；流線型愈好的汽車 ， 風(fēng)壓中心愈靠近前部 ， 這是因為氣流在汽車后部能夠平順地流動 ， 不受阻礙因而對汽車后部壓力較小的緣故 。 可見 ， 流線型較好的汽車 （ 空氣阻力較小 ） ， 其升力和縱傾力矩反而較大 ， 這是一對共生的矛盾 。 圖 313 升力較低的車型 中國汽車工程論壇 克服升力和縱傾力矩的汽車造型措施： ⑴ 總體設(shè)計時 ， 盡量做到風(fēng)壓中心與重心接近 。 ⑵ 采用類似楔型造型 。 盡量壓低車身前端 ，使尾部肥厚向上翹以產(chǎn)生負(fù)的縱傾角 ， 借車身前部的傾斜而將迎面氣流壓向路面 ， 以抵抗因車底空氣的擠壓力而產(chǎn)生的升力 。 采用后置或中置發(fā)動機(jī)的總布置方案可使汽車前部十分低矮 ， 這是目前跑車和賽車流行的布置形式 。 ⑶ 在車頂后端或車尾做成翹起來的形狀 ，可以很好地起到降低升力的作用 （ 圖 313） 。 中國汽車工程論壇 2． 克服側(cè)向力和橫擺力矩的措施 橫擺力矩關(guān)系到行駛時的直線性和側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性 ， 它具體表現(xiàn)在側(cè)向力對重心的關(guān)系上 （ 圖 314） 。 ⑴ 側(cè)向力作用于重心之前 ， 這時汽車頭部將隨側(cè)向風(fēng)向外側(cè)轉(zhuǎn)動 ， 它趨向于使側(cè)向力增大 ，導(dǎo)致穩(wěn)定性惡化 。 ⑵ 側(cè)向力作用于重心之后時 ， 汽車頭部將向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動 ， 有利于減弱側(cè)向力 ， 提高穩(wěn)定性 。 ⑶ 側(cè)向力作用在重心點上時 ， 汽車將有側(cè)移 ，但能基本保持行駛方向 。 中國汽車工程論壇圖 314 側(cè)向力為支隊穩(wěn)定性的影響 中國汽車工程論壇 克服橫擺力矩的汽車造型措施： ⑴ 總體設(shè)計時 ， 盡量合理安排各總成 ，做到風(fēng)壓中心處于重心之后 ， 以提高穩(wěn)定性 。 ⑵ 盡量壓低車身高度 ， 處理好橫截面的流線型性 ， 以降低橫擺力矩 。 ⑶ 車身后端加尾翹或采用方背式布置（ 圖 315） ， 使風(fēng)壓中心后移 ， 以減小橫擺力矩的不安定成分 。 但加尾翹后 ， 汽車承受的側(cè)向風(fēng)將增大 ， 此點不容忽視 。 中國汽車工程論壇 一般前置發(fā)動機(jī)的汽車 ， 其風(fēng)壓中心與車身的重心較接近 ， 而后置發(fā)動機(jī)的汽車則往往因其車身重心后移 ， 因側(cè)向風(fēng)的作用而產(chǎn)生不安定性 。 箱型車比一般小轎車的側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性要好一些 ，因箱型車的車身截面后部較大 ， 風(fēng)壓中心在重心之后 ， 當(dāng)遭受側(cè)風(fēng)時 ， 側(cè)向偏移及橫擺角速度不致太大 。 圖 315 使風(fēng)壓中心后移的附加措施 a）加尾翹 b）方背式 中國汽車工程論壇 側(cè)傾力矩 側(cè)傾力矩直接影響到汽車的側(cè)傾角 ， 并對左右側(cè)車輪重量分配影響也較大 。 側(cè)傾力矩主要由車身側(cè)面形狀決定 ， 一般地 ，側(cè)面流線型好的汽車 ， 側(cè)傾力矩就相對小 。 克服側(cè)傾力矩的汽車造型措施： ⑴ 在總體設(shè)計時 ， 盡量使風(fēng)壓中心在高度方向上接近于側(cè)傾軸線 。 ⑵ 盡量降低重心 。 ⑶ 采用長度較小 、 寬度較大 、 車身低矮的布置形式 。 中國汽車工程論壇 汽車空氣動力學(xué)試驗的基本方法 進(jìn)行汽車空氣動力學(xué)試驗的主要設(shè)施就是汽車風(fēng)洞 ， 汽車工程需要通過風(fēng)洞試驗解決的主要問題可以歸納成如下幾個方面：空氣動力穩(wěn)定性 、 升力 、 空氣阻力 、 通風(fēng) 、 氣流噪聲 、 污染發(fā)動機(jī)和傳動裝置的散勢 、 風(fēng)窗雨刮器的功能 、 汽車的氣候環(huán)境適應(yīng)性等 。 中國汽車工程論壇 試驗基本方法 1． 模型風(fēng)洞試驗法：用汽車比例模型在風(fēng)洞中進(jìn)行試驗 ， 模型的常用比例一般為 3/1/ 1/ 1/10及全尺寸 1﹕ 1模型 。 模型一般不動 ， 空氣流過模型 ， 應(yīng)滿足必要的相似條件 ， 與實車在靜止空氣中運行具有相同的物理規(guī)律 。 這種試驗方法的優(yōu)點是測量方便 ，氣流參數(shù)如速度 、 壓強(qiáng)等易于控制 ， 試驗不受氣候變化的影響 。 其缺點是試驗的流場一般不能與實車運行的流場完全相似 ， 特別是洞壁和模型支架會對模型產(chǎn)生干擾 ， 故試驗數(shù)據(jù)一般都要進(jìn)行修正 。 中國汽車工程論壇 2． 實車風(fēng)洞試驗法：用實車在風(fēng)洞中進(jìn)行試驗 。 3． 實車道路試驗法：用實車在試車場進(jìn)行試驗 。 風(fēng)洞試驗的測量方法 風(fēng)洞試驗分為定性和定量測量 。 風(fēng)洞試驗 六分力測量 壓力分布測量 定量 定性 —— 流態(tài)顯示試驗 中國汽車工程論壇 1． 天平測力法 適用氣動力天平測出作用在模型上的空氣動力 ， 即測出在直角坐標(biāo)系中沿三個坐標(biāo)軸的力和繞三個坐標(biāo)軸的力矩 ， 可側(cè)六分量亦可測其中一個或幾個分量 。 氣動力天平結(jié)構(gòu)很多 ， 有機(jī)械式天平和電阻應(yīng)變片式兩類 。 圖 316 機(jī)械式六分量天平 中國汽車工程論壇 2． 壓強(qiáng)的測量 ⑴ 車身表面的靜壓測量 ， 通常在模型表面上沿法向開小孔 ， 測量局部靜壓 ， 為提高測量準(zhǔn)確度 ， 應(yīng)注意側(cè)壓孔直徑 d在 ㎜ ,h/d大于 2， 測壓孔的軸線應(yīng)與壁面垂直 ， 孔內(nèi)壁應(yīng)光滑 ， 孔口應(yīng)無刺或?qū)Ы?， 孔口表面無凹坑或凸起 ， 順流動方向物面上該點處的壓強(qiáng)梯度不應(yīng)很大 。 ⑵ 壓強(qiáng)分布測量 ， 測出模型表面的壓強(qiáng)分布 ， 研究汽車?yán)@流狀態(tài) 。 3． 流態(tài)顯示試驗 汽車表面的流態(tài)顯示 ① 絲線法 ② 油膜法 ③ 煙流法
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