lotus汽车空气动力学原理(经典)
  空气动力学原理
  空气动力学在科学的范畴里是一门艰深的度量科学, 一辆汽车在行使时, 会 对相对静止的空气造成不可避免的冲击, 空气会因此向四周流动, 而蹿入车底的 气流便会被暂时困于车底的各个机械部件之中, 空气会被行使中的汽车拉动, 所 以当一辆汽车飞驰而过之后, 地上的纸张和树叶会被卷起。 此外, 车底的气流会 对车头和引擎舱内产生一股 浮升力 , 削弱车轮对地面的下压力, 影响汽车的操控 表现。
  另外, 汽车的燃料在燃烧推动机械运转时已经消耗了一大部分动力, 而当汽 车高速行使时, 一部分动力也会被用做克服空气的阻力。 所以, 空气动力学对于 汽车设计的意义不仅仅在于改善汽车的 操控性 ,同时也是降低油耗的一个窍门。 对付浮升力的方法
  对付浮升力的方法,其一可以在车底使用扰流板。不过,今天已经很少有 量产型汽车使用这项
装置了,其主要原因是因为研发和制造的费用实在太过高 昂。在近期的量产车中只有 FERRARI 360M 、 LOTUS ESPRIT 、 NISSAN SKYLINE GT -R 还使用这样的装置。
  另一个主流的做法是在车头下方加装一个坚固而比车头略长的阻流器。 它可 以将气流引导至引擎盖上, 或者穿越水箱格栅和流过车身。 至于车尾部分, 其课 题主要是如何令气流顺畅的流过车身,车尾的气流也要尽量保持整齐。
  如果在汽车行驶时, 流过车体的气流可以紧贴在车体轮廓之上, 我们称之为 ATTECHED 或者 LAMINAR (即所谓的流线型) 。 而水滴的形状就是现今我们所知的 最为流线的形状了。不过并非汽车非要设计成水滴的形状才能达到最好的 LAMINAR , 其实传统的汽车形态也可以达到很好的 LAMIAR 的效果。 常用的方法就 是将 后挡风玻璃的倾斜角控制在 25度之内 。 FERRARI 360M 和丰田的 SUPRA 就是 有此特点的双门轿跑车。4轮定位多少钱
  其实仔细观察这类轿跑车的侧面, 就不难发现从车头至车尾的线条会朝着车 顶向上呈弧形, 而车底则十分的平坦, 其实这个形状类似机翼截面的形状。 当气 流流过这个机翼形状的物体时, 从车体上方流过的气体一定较从车体下方流过的 快, 如此一来便会产生一股浮升力。 随着速度的升高, 下压力的损失会逐渐加大。
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马自达星骋改装  虽然车体上下方的压力差有可能只有一点点, 但是由于车体上下的面积较大, 微 小的压力差便会造成明显的抓着力分别。 一般而言, 车尾更容易受到浮升力的影 响,而车头部分也会因此造成操控稳定性的问题。新款马自达6
  传统的房车、 旅行车和掀背车这类后挡风玻璃较垂直的汽车, 浮升力对它们 的影响会较为轻微, 因为气流经过垂直的后窗后就已经散落, 形成所谓的乱流效 果,浮升力因此下降,但是这些乱流也正是气流拉力的来源。有些研究指出像 GOLF 之类的两厢式掀背车,如车顶和尾窗的夹角在 30度之内,它所造成的气流 拉力会较超过 30度的设计更低。所以有些人就会想当然的认为只要将后窗的和 车顶的夹角控制在 28至 32度之间, 就能同时兼顾浮升力和空气拉力的问题。 其 实问题并没有那么简单, 在这个角度范围里气流既不能紧贴在车体上也不足以造 成乱流, 如此一来将很难预计空气的流动情况。 因为汽车在行驶时并非在一个水 平面上行驶, 随着悬挂系统的上下运动, 其实汽车的离地距离是一个变量, 而气 流在流过车体上下所造成的压力差也会随时改变, 同时在车辆过弯时车尾左右的 气流动态也会对车尾的气流情况造成影响。当尾窗与车顶的夹角介于 28至 32度时, 车尾将介于稳定和不稳定的边
缘, 这其实非常危险的。 举个例子, AUDI TT 在推出时曾经发生高速翻车的问题, 当时的事故调查报告指出 AUDI TT 的后轴在 高速时浮升力过高, 造成后轮抓着力太弱。 而 TT 在设计时以风格作为首要前提, 在空气动力学上有所牺牲。后窗与车尾的弧度就介于以上那个尴尬的角度之间。 车厂在设计掀背车时宁愿将车尾设计的平直一点, 一来可以增加车内的空间, 二 来也克服了空气动力学上的不足。
  尾翼的基本设计
  尾翼和扰流器的诞生正是要解决气流和浮升力的问题 。 我们见到过的尾翼可 谓五花八门、千万百怪。不过它们却有着相同的特点:表面狭窄、水平面离开车 身安装 (如果尾翼紧贴在车身安装, 如果它不仅仅起到装饰作用, 便只有扰流器 般的作用,这两者是不同的。)尾翼的主要作用是增加下压力,所以尾翼的外形 必须像倒置的机翼才行, 这样的设计会使流经尾翼下端的气流的速度较流经尾翼 上端的来得高, 从而产生下压力。 还有一种产生下压力的方法是将尾翼前端微微 向下倾斜, 虽然这种设计会比水平式的尾翼产生更大的空气拉力, 但是在调节下 压力大小的方面却较有弹性。
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  WING 和 SPOILER 的分别
  尾翼和车尾扰流器的分别是后者与车尾连为一体, 或者干脆就是车身整体设 计的一部分。 车尾扰流器其实也可以用来制造下压力, 但是常见的功能扔是减少 浮升力和气流拉力。 掀背车的尾扰流器集结了大量的空气于扰流器的前方, 目的 是分隔车尾的气流, 从而降低浮升力。 后扰流器也可以令气流更顺畅的流经车尾, 避免气流长时间的徘徊或紧贴在车尾上, 如此一来便可以减少空气拉力, 同时也 可以减低导致浮升力的车底气压。
  所以, 有很多车书喜欢统称车尾上的凸出物为尾翼是很不专业的行为, 比如 普通版的 911那个可以自动升降的东西该被称为扰流器, 而 GT2上的那个才是货 真价实的尾翼。 一般来说, 欧洲的车厂比较注重汽车的美学设计, 同时也很在意 SPORTS SEDAN 和 RACING EDITION 之间的分别。所以,欧洲的车厂比较忌用尾翼, 而日本的车厂则将尾翼作为卖点推给顾客, 从这种分别中也可以轻易的体会出不 同国家造车哲学的不同。
  尾翼和扰流器的简史
  早在上世纪 30年代,各大车厂已经开始致力于降低气流拉力,而对于浮升 力的研究, 各车厂睿翼优惠>标致价格
大致要到 60年代才开始关注。 FERRAR 的赛车手 RICHIE GINTHER 于 1961年发明了能产生下压力的车尾扰流器,他也因此闻名于世。随后的 FERRARI 战车也都使用此项设计。而第一部使用前扰流器(俗称气霸)的汽车应 该是大名鼎鼎的 FORD GT40。这部车在超越时速 300KM/H时所产生的浮升力令其 成为一部根本无法驾驭的汽车,据说在加装了前气霸之后, GT40在达到极速时 前轮的下压力由原来的 310磅激增至 604磅! ! ! 至于第一部使用尾翼的汽车我 没有准确的资料, 不过据说时道奇于 60年代末生产的 CHARGER DAYTONA PLYMOUTH SUPERBIRD 。