第4章 轿车气动特性研究.pdfVIP

汽车空气动力学1

纲要

汽车前端设计与气动性能的关系

车顶气动设计

汽车中部气动设计

汽车尾部气动设计

汽车底部气动设计

车辆前端气动设计

车头形状

车头形状：车头做为流线型，或者车头边角倒圆。



空气向上下、

左右分流

前端形状对气动特性的影响

汽车前端形状对气动特性的影响

没有良好的前端气动造型，其他的气动造型就没有意

义。

流谱：发动机罩和风窗玻璃处有转角，会阻挡气流导

致气流减慢，气压升高，在S点出现分离，在R处气流

重新附着，并继续加速流动

车头边角

车头边角主要指车头上缘边角和横向两侧边角。

对于非流线型的车头，存在一定程度的尖锐边角，气流流过尖角以后就会

分离，产生涡流区。车头横向边角的倒圆有利于减小车头的气动阻力。

气流流过车头横向的尖锐边角以后，形成涡流，产生很大的湍流动能，适

度倒圆可以减小气流的分离，减小分离区，降低湍流动能，进而导致气动

阻力的降低。

汽车前端对气动特性的影响

面与面交接处的棱角应为圆柱状

车头高度

车头位置较低的下凸型具有较好的气动性能。

使气流尽量向车顶方向流动，防止气流两侧流动而产生横力和干扰噪声。

前端保险杠的影响

保险杠的形状应该使其前部气流阻滞区最小，气流易于向上折转

，减小进入下部的气体。现代汽车设计保险杠与车身融为一体，改

善了该处的气动性能。

保险杠俯视形状

第一种[图4-5a)]使气流两侧的转

折过于激烈，在侧缘处产生较大

气流分离区，气动性能恶化，

第二种[图4-5b)]形状可以使气流

比较平顺地转折，避免了气流分离

，可以使气动性能得到很大的改善

。

第三种[图4-5c)]形状从空气动力

学的角度来看，是最佳形状，大幅

度的减小了气流向侧面转折时的阻

碍作用，气动性能最好，但这种形

状在美学和机械性能上不符合设计

要求，在实际中很少应用，最常见

的是第二种形式。

进气格栅

汽车造型的重要元素之一

控制进入散热器的气流量

影响冷却系统的内流阻力

进气格栅主动关闭系统

安装在散热器前方的格栅口位置，具有电动水平百叶片，这些叶片

可以旋转90度以封堵气流。叶片由车辆的电子控制单元自动控制，

从完全关闭到完全打开，取决于所需的冷却空气数量。

减小内流阻力；

当汽车从冷车状态发动时，它能让叶片在尽可能长的时间里保持

关闭，这样发动机就能更快地达到最高效的运行温度。

风阻系数降低多达7.8%

发动机罩

发动机罩的斜度

发动机罩和风窗夹角

发动机罩和风窗玻璃处夹角

角越大，x/d越大，附着点R越靠上，x/c越小，分离点越前移

，涡流区增大。

减小角，在拐角处开设通风口有利于减小涡流

发动机罩和风窗

发动机罩三维曲率和结构

发动机罩曲率越大，越便于气流向汽车侧翼两边流动，有利于

减小涡流区

风窗玻璃三维曲率和结构

风窗玻璃曲率越大，越便于气流向汽车侧翼两边流动，有利于

减小涡流区

发动机罩和风窗

风窗玻璃应