汽車空氣動力學講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 ， 風壓中心大約在汽車的中部；流線型愈好的汽車 ， 風壓中心愈靠近前部 ， 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 總體設計時 ， 盡量做到風壓中心與重心接近 。 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生負的縱傾角 ， 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生的升力 。 采用后置或中置發(fā)動機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． 克服側向力和橫擺力矩的措施 橫擺力矩關系到行駛時的直線性和側風穩(wěn)定性 ， 它具體表現在側向力對重心的關系上 （ 圖 314） 。 ⑴ 側向力作用于重心之前 ， 這時汽車頭部將隨側向風向外側轉動 ， 它趨向于使側向力增大 ，導致穩(wěn)定性惡化 。 ⑵ 側向力作用于重心之后時 ， 汽車頭部將向內側轉動 ， 有利于減弱側向力 ， 提高穩(wěn)定性 。 ⑶ 側向力作用在重心點上時 ， 汽車將有側移 ，但能基本保持行駛方向 。 中國汽車工程論壇圖 314 側向力為支隊穩(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 總體設計時 ， 盡量合理安排各總成 ，做到風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 ， 汽車承受的側向風將增大 ， 此點不容忽視 。 中國汽車工程論壇 一般前置發(fā)動機的汽車 ， 其風壓中心與車身的重心較接近 ， 而后置發(fā)動機的汽車則往往因其車身重心后移 ， 因側向風的作用而產生不安定性 。 箱型車比一般小轎車的側風穩(wěn)定性要好一些 ，因箱型車的車身截面后部較大 ， 風壓中心在重心之后 ， 當遭受側風時 ， 側向偏移及橫擺角速度不致太大 。 圖 315 使風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 側傾力矩 側傾力矩直接影響到汽車的側傾角 ， 并對左右側車輪重量分配影響也較大 。 側傾力矩主要由車身側面形狀決定 ， 一般地 ，側面流線型好的汽車 ， 側傾力矩就相對小 。 克服側傾力矩的汽車造型措施： ⑴ 在總體設計時 ， 盡量使風壓中心在高度方向上接近于側傾軸線 。 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 汽車空氣動力學試驗的基本方法 進行汽車空氣動力學試驗的主要設施就是汽車風洞 ， 汽車工程需要通過風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 、 氣流噪聲 、 污染發(fā)動機和傳動裝置的散勢 、 風窗雨刮器的功能 、 汽車的氣候環(huán)境適應性等 。 中國汽車工程論壇 試驗基本方法 1． 模型風洞試驗法：用汽車比例模型在風洞中進行試驗 ， 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 ，氣流參數如速度 、 壓強等易于控制 ， 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生干擾 ， 故試驗數據一般都要進行修正 。 中國汽車工程論壇 2． 實車風洞試驗法：用實車在風洞中進行試驗 。 3． 實車道路試驗法：用實車在試車場進行試驗 。 風洞試驗的測量方法 風洞試驗分為定性和定量測量 。 風洞試驗 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 ， 即測出在直角坐標系中沿三個坐標軸的力和繞三個坐標軸的力矩 ， 可側六分量亦可測其中一個或幾個分量 。 氣動力天平結構很多 ， 有機械式天平和電阻應變片式兩類 。 圖 316 機械式六分量天平 中國汽車工程論壇 2． 壓強的測量 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 ， 為提高測量準確度 ， 應注意側壓孔直徑 d在 ㎜ ,h/d大于 2， 測壓孔的軸線應與壁面垂直 ， 孔內壁應光滑 ， 孔口應無刺或導角 ， 孔口表面無凹坑或凸起 ， 順流動方向物面上該點處的壓強梯度不應很大 。 ⑵ 壓強分布測量 ， 測出模型表面的壓強分布 ， 研究汽車繞流狀態(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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