汽车的风阻系数简介

Mr张
2016-04-05
来源:大画汽车

静止的汽车不会遇到空气阻力。当汽车行驶时把手伸出窗外,就会很容易感觉到空气的阻力,一股力量往后推动手,这个力量就是空气阻力。

空气阻力由压力阻力和摩擦阻力两部分组成。流动的空气作用在汽车外形表面上的压力,称为压力阻力。由于空气的黏性而在车身表面产生的摩擦力,称为摩擦阻力。

一般汽车在前进时所受到的空气阻力大致是来自前方,除非侧面风速特别大,不然不会对车辆产生太大影响,就算有,也可通过方向盘来修正。

  空气阻力对汽车性能的影响甚大。一辆车能否顺利从研究发展至生产,它的油耗指标非常重要。而空气阻力对油耗量有相当大的影响。因为当车辆在行驶时,空气阻力与车速的平方成正比,如100公里/时行驶时受到的空气阻力是50公里/4倍,是25公里/时的16倍。空气阻力越大,就需要发动机燃烧更多的燃油来增加力量,用来克服遇到的空气阻力。若外形设计不良,车身风阻系数较大,油耗自然就较高,就会失去市场竞争力。

根据测试,当一辆轿车以80公里/时的速度前进时,有60%的动力是用来克服空气阻力的。

那风阻系数是怎么来的呢?一般来讲,当一辆汽车在正常行驶中,它所受到的主要力量大致来自三个方面,一是它本身由发动机输出的前进力量,二是来自地面的摩擦力,三就是空气阻力。空气阻力可以通过汽车本身的空气阻力系数计算出来。

空气阻力俗称风阻,空气阻力系数俗称风阻系数。风阻系数一般用Cd表示,它是衡量一辆汽车受空气阻力影响大小的一个量。风阻系数越小,说明它受空气阻力影响越小,反之亦然。一般来讲,流线型越强的汽车,其风阻系数也越小。

风阻系数不是凭空算出来的,它是根据风洞测试结果计算出来的。当车辆在风洞中测试时,借由风速来模拟汽车行驶时的风速,再以测试仪器来测知这辆车需花多少力量来抵挡该风速的风阻,使该车不至于被风吹得后退。在测得所需之力后,再扣除车辆与地面的摩擦力,剩下的就是空气阻力,也就是风阻了,然后再以空气动力学的公式就可以算出所谓的风阻系数。

  一辆车的风阻系数是固定的,根据风阻系数即可算出车辆在各种速度下所受的空气阻力。一般来讲,我们在马路上看到的大多数轿车的风阻系数在0.30左右,流线性较好的汽车如跑车等,其风阻系数可达到0.28以下,一些特别的赛车可以达到0.15左右。

那影响空气阻力的因素有哪些呢?并不是只有外观形状才会影响汽车所受空气阻力的大小,汽车的底部、车轮和车轮舱等也会影响汽车所受风阻。宝马集团的空气动力学技术专家认为:

汽车的外观形状和车身比例对空气阻力的影响占40%。为了让来自全球的汽车记者体验车身造型的重要性,让记者坐到风洞的测试车型中,让风速达到60公里/时,然后分别举起一个碗口大小的牌子、一个盘子大小的牌子、一个正面投影面积比大牌还大的锥球。感觉表明,锥球的体积虽然较大,但它受的阻力比小牌还小。

车轮和车轮所在空间(或者说车轮舱)对空气阻力的影响要达到惊人的30%。宝马专家还在现场做了个对比测试,一个车轮外露的正常汽车模型,其风阻系数为0.28,将车轮包围封闭后的风阻系数马上就降为0.18

车身底部带来的风阻占20%

空气进入车内造成的风阻占10%

从上面也可看出,想要让汽车拥有一个较小的风阻系数,主要应在四个方面做文章:

首先,将汽车设计得更流线、更平滑,车身附件更小巧和隐蔽,让空气更容易、顺畅地通过车身,在尾部不能产生较大的紊乱气流。

其次,车轮不能太宽,车轮室不能太深。

其三,车身底部应布局合理,排气管等部件应尽量平整,利于空气从车底通过。

其四,车前部的进气孔设计要合理,让进入到车内的空气不能太多也不能太少,因为冷却发动机和制动盘时都需要空气,而且也要通气顺畅。


更多信息关注微信公众号:Jcaae-com

阅读307
分享
下一篇:这是最后一篇
上一篇:这是第一篇
写评论...