汽车空气动力学概述重庆理工大学赖晨光yiluxing10@gmail.com汽车气动力和气动力矩汽车行驶时,除了受到来自地面的力外,还受到它周围气流的气动力和力矩的作用。来自地面的力取决于汽车的总重、滚动阻力和重心位置。空气力则取决于行驶速度、车身外形和风向角。汽车空气动力学坐标系汽车空气动力学坐标系原点设在车辆纵向对称面与地面的交线上,前后轴的中点处,力和力矩方向如图示。气动力和力矩的产生汽车与空气相对运动并相互作用,会在汽车车身上产生一个气动力F。大量试验研究证明:其中是气动力系数。气动力的作用点也称为风压中心,通常用C.P(CenterofPressure,简称C.P)表示。FACvF221FC气动力和力矩的计算阻力侧向力升力DACvD221LACvL221SACvS221横摆角为0时车身纵向作用气动力D(Drag)垂直于路面的升力L(Lift)垂直于车身对称面的侧向力S(Side)气动力和力矩的计算侧倾力矩RMRAaCvM221绕x轴的侧倾力矩MR(RollingMoment)横摆力矩YMYAaCvM221绕z轴的横摆力矩MY(YawingMoment)纵倾力矩PMPAaCvM221绕y轴的纵倾力矩MP(PitchingMoment)力和力矩系数横摆角时车身纵向作用的气动阻力D阻力系数垂直于路面的升力L升力系数垂直于车身对称面(x,y)的侧向力S侧向力系数绕x轴的侧倾力矩MR侧倾力矩系数绕y轴的纵倾力矩MP纵倾力矩系数绕z轴的横摆力矩MY横摆力矩系数AρυDCD221AρυLCL221AρυSCS221aAρυMCRRM221aAρυMCPPM221aAρυMCYYM2210汽车正投影面积A的测量汽车的正投影面积A应包括车身、轮胎、发动机及底盘等零部件的前视投影。其测量方法是将汽车置于平行光源与屏幕之间,此时其正投影面积便既不放大也不缩小地投在屏幕上。气动阻力DACvD221D取决于正面投影面积A和气动阻力系数CD;通常正面投影面积A取决于汽车的外形尺寸,这是由设计需要决定的,因此减小气动阻力就集中在减小气动阻力系数CD上。下面是一些物体的风阻垂直平面体风阻系数:大约1.0球体风阻系数:大约0.5飞禽:0.1-0.2飞机:达到0.08目前雨滴的风阻系数最小:0.05左右下面是一些物体的风阻一般轿车风阻系数:0.28-0.4好些的跑车在:0.25左右赛车可以达到:0.15左右载货汽车0.40~0.60公共汽车0.50~0.80二轮车0.60~0.90新甲克虫CD=0.38老甲克虫CD=0.49捷达CD=0.32夏利2000车•Cd=0.29POLOCD=0.33(两厢)流线造型富有动感,CD达到了两厢车的较高水平。POLO帕萨特PASSAT•CD=0.28,为同级别轿车风阻最小者。AudiA6•CD=0.28骏捷•骏捷由意大利宾尼法利纳负责造型设计CD=0.25610万以下热点车型1.海马福美来Ⅱ:0.332.一汽夏利:0.323.哈飞路宝:0.324.华普海域:0.325.华晨骏捷:0.256!!(似乎和计算机有缘)6.吉利金刚:0.297.长安奔奔:0.358.雪佛兰乐风:0.329.铃木雨燕:0.3210.本田飞度:0.30(有说是0.31,有说是0.29)11.奇瑞A5:0.2912.比亚迪F3:0.3013.雪佛兰乐骋:没查到14.雪铁龙C4:0.3(C2的没查到)15.一汽威志:0.316.起亚RIO千里马:0.33817.奇瑞QQ:没查到18.标致206:0.3310-15万热点车型1.丰田威驰:0.292.大众POLO:0.31(两厢是0.33)3.铃木利亚纳:没查到4.日产颐达:0.314(圆周率?)5.别克凯越:0.3386.现代伊兰特:0.3137.华晨尊驰:0.2938.三菱蓝瑟:0.39.雪铁龙爱丽舍:0.315(消费者权益日?)10.日产骐达:0.29711.本田思迪:0.3112.福特福克斯:0.3113.大众宝来:0.3214.铃木天语:0.315.起亚赛拉图0.315-20万热点车型1.雪铁龙凯旋:0.3082.大众速腾:0.323.日产轩逸:0.324.丰田花冠:0.305.别克君威:0.326.马自达M3:没查到?7.起亚远舰:0.328.现代索纳塔:0.289.日产蓝鸟:0.3210.雪佛兰景程:0.32011.标致307:0.3312.本田思域:没查到13.一汽奔腾:没查到20-30万热点车型1.本田07雅阁:0.302.大众PASSAT领驭:0.283.丰田凯美瑞:0.294.日产天籁:没查到?5.别克君越:0.326.福特蒙迪欧:0.297.大众途安:0.3158.现代SONATA御翔:没查到?9.丰田锐志:0.2810.丰田普锐斯:0.2611.新Mazda6:没查到?12.三菱戈蓝:0.3213.上汽荣威750:没查...