汽車空氣動(dòng)力學(xué)要素

阻力和升力是空氣動(dòng)力學(xué)的兩大要素，無(wú)論是飛機(jī)還是汽車都是如此，但對(duì)這兩點(diǎn)要素的利用卻有很大不同。阻力和升力取得平衡時(shí)，飛機(jī)才能在空中勻速飛行，車輛的空氣動(dòng)力學(xué)原則，則是在盡量減小阻力的同時(shí)避免產(chǎn)生升力，以保證車輛的操控性。

影響空氣阻力大小的因素

車輛行駛的做功幾乎都用在了克服行駛阻力上，所以降低阻力就可以提高車輛的能耗經(jīng)濟(jì)性。車輛在高速下要克服的空氣阻力則要比其他種類的阻力(如輪胎阻力、發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置內(nèi)阻等)要大得多，所以提高車輛的空氣動(dòng)力學(xué)性能(下文簡(jiǎn)稱氣動(dòng)性能)是車輛節(jié)能的重要手段。

影響空氣阻力的因素包括：風(fēng)阻系數(shù)(Cd)、前方面積(A)、空氣密度和速度(V)。其中，風(fēng)阻系數(shù)和前方面積是車輛氣動(dòng)性能的主要指標(biāo)。在這些因素中，速度是按照平方值來(lái)計(jì)算的，所以當(dāng)速度翻倍時(shí)，阻力就翻了兩番，因此在高速行駛條件下降低風(fēng)阻系數(shù)就至關(guān)重要。

風(fēng)洞測(cè)試中的車輛

關(guān)鍵因素：風(fēng)阻系數(shù)Cd

風(fēng)阻系數(shù)(下文簡(jiǎn)稱Cd)描述的是一個(gè)物體通過氣流的難易程度，系數(shù)本身和體積并沒有直接關(guān)系，數(shù)值高低主要取決于物體的外形，比如板磚的Cd值為1，和一個(gè)方方正正的面包車或是大型房車差不多，車輛的這個(gè)數(shù)據(jù)越低越好。

當(dāng)今大部分的車輛Cd值在0.3左右，豐田普銳斯的Cd值為0.26而SUV的Cd值則在0.3到0.41之間。除了外形這個(gè)因素，散熱器的進(jìn)氣方式也會(huì)對(duì)車輛的Cd值有影響。發(fā)動(dòng)機(jī)較大的車輛必然有較大的散熱器，風(fēng)阻系數(shù)也會(huì)提高。電動(dòng)車由于沒有進(jìn)氣口的需求，在這方面有天然優(yōu)勢(shì)。

從設(shè)計(jì)上提高新能源車輛氣動(dòng)性能

良好的車輛外形可以使其獲得良好的氣動(dòng)性能，所以在設(shè)計(jì)階段需要綜合地考慮美觀、氣動(dòng)性能和成本等因素之間的平衡來(lái)設(shè)計(jì)車輛。

輕量化碳纖維底盤裝甲

平整的底盤：平整的底盤不僅可以降低氣流通過時(shí)的阻力，還可以減少紊流產(chǎn)生的升力。理想的底盤由一個(gè)完整的輕量底盤裝甲構(gòu)成的，但是一般從成本的角度去考慮這是不合算的。電動(dòng)車并沒有排氣系統(tǒng)，所以底盤設(shè)計(jì)本身就比較平整，再通過合理的零件布局，一般都可以獲得比較好的氣動(dòng)性能。

日產(chǎn)GTR保險(xiǎn)桿下方延伸的導(dǎo)流套件

充分利用”地面效應(yīng)”：”地面效應(yīng)”就是利用車身周圍的擋板將原本通過車底的氣流分流到車身兩邊，并同時(shí)減少兩側(cè)氣流進(jìn)入車輛底部，使得車與地面之間產(chǎn)生一個(gè)氣壓較低的區(qū)域，最終使車身和車底形成壓力差，產(chǎn)生額外的下壓力，以增強(qiáng)輪胎的抓地力，減少輪胎滾動(dòng)摩擦，提高能耗經(jīng)濟(jì)性。

由于一般乘用車對(duì)路面通過性能有一定的要求，所以車身兩側(cè)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)并不能太靠近地面，但適當(dāng)?shù)氖褂眠€是可以在高速是取得良好的效果的。

保時(shí)捷911的可升降尾翼

各種氣流引導(dǎo)裝置：在車體外型角度變化超過12度的地方(如車尾)，使用尾翼、擴(kuò)散器等導(dǎo)流裝置可以提高車輛的氣動(dòng)性能。他們總的原理都是引導(dǎo)氣流更流暢的通過車身，防止車身周圍產(chǎn)生紊流。

封閉式輪轂：經(jīng)?？碏1的朋友對(duì)這個(gè)肯定不陌生，其實(shí)這個(gè)設(shè)計(jì)已經(jīng)存在已久，但在傳統(tǒng)汽車設(shè)計(jì)上一直很少使用，原因就在于封閉式輪轂會(huì)大大影響剎車系統(tǒng)的散熱性能。

新能源車則不同，以電動(dòng)車為例，電動(dòng)車正常剎車時(shí)可以回收高達(dá)90%的動(dòng)能，這就大大減輕了剎車系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。所以對(duì)于有動(dòng)能回收能力的新能源車來(lái)說，封閉式輪轂的設(shè)計(jì)是可以引用的。

提高氣動(dòng)性能”小貼士”

一般的車主不能在外觀設(shè)計(jì)上做根本改變，但還是有一些小竅門可以參考的。

為了省油，你還是把頭伸進(jìn)去吧

1、 中高速行駛時(shí)關(guān)窗開空調(diào)。很多人都以為不開空調(diào)不費(fèi)電就省油了，其實(shí)這不完全正確，前提您別開車窗。現(xiàn)在汽車的外型設(shè)計(jì)一般都是關(guān)窗時(shí)可獲得最佳氣動(dòng)性能，所以在中高速行駛時(shí)，車輛由于風(fēng)阻損失的油耗要遠(yuǎn)大于不開空調(diào)省下來(lái)的油耗。

有這個(gè)必要么？

2、 增加車輛正面面積的裝飾品盡量不要安裝。有的人會(huì)喜歡改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的形狀，常常會(huì)選擇把發(fā)動(dòng)機(jī)蓋換成線條粗獷一些的，這其實(shí)是會(huì)降低車輛的氣動(dòng)性能的。

再寬一點(diǎn)就趕上拖拉機(jī)了

3、 輪胎足夠?qū)捑秃谩?/strong>從抓地力和加速性能的角度考慮，確實(shí)是輪胎寬一些好，但要是考慮到省油，咱還是用適中的寬度即可。