文档介绍：汽车空气动力学
36学时
汽车空气动力学
第一章绪论
§1节汽车空气动力学的重要性
汽车空气动力学是研究空气流经汽车时的流动规律及空气与汽车相互作用的一门科学。
作用在汽车上的空气力有三种:空气阻力、升力、侧向力。作用在汽车上的力矩也有三种:纵倾力矩、侧向力矩、横摆力矩。这些力和力矩称之为空气动力六分力。
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汽车空气动力特性对汽车的影响主要有三个方面:
1、汽车动力性:
汽车的最高车速、加速时间、最大爬坡度
2、汽车经济性
气动阻力与总阻力的比、气动阻力所耗功率、气动阻力与燃料消耗量
3、汽车操纵稳定性
升力与纵倾力矩、侧向力及横摆力、侧倾力矩、
一、汽车空气动力特性对动力性的影响
汽车的最高车速、加速时间、最大爬坡度是评价汽车动力性的主要指标。
1、汽动阻力与最大速度
汽车在水平路面上等速行使,其最大车速可表示为:
最大驱动力
车重
滚动阻力系数
气动升力系数
气动阻力系数
分析:当车重及其他因素不变,一定的最大驱动力时,汽车的最大速度取决于气动阻力系数和气动升力系数。由于气动升力系数涉及到汽车的稳定性,在此不讨论,可见:减小气动阻力系数可提高最大速度。
2、汽动阻力与汽车加速度
发动机功率随时间的变化率
汽车传动系效率
分析:当车重及其他因素不变,一定的传动效率时,汽车的加速度取决于气动阻力系数。可见:减小气动阻力系数可增加汽车的加速度。当气动阻力增加,会使加速能力下降。若
当然,汽车的加速性能首先取决于发动机的加速特性。
二、汽车空气动力特性对经济性的影响
随着世界能源危机,石油价格的上涨,改善汽车的燃料经济性成为重要课题。
1、汽动阻力占总阻力的比例
汽车上的总阻力由气动阻力和滚动阻力组成:
气动阻力
在前后轮上的汽车重力和升力
由图可知,当车速为(60-80)km/h 时气动阻力与滚动阻力相当;当车速为160 km/h 后,气动阻力是滚动阻力的 2-3倍。
气动阻力
2、汽动阻力所耗功率
克服气动阻力所需的功率来源于发动机,发动机所做的功有相当大一部分用来克服气动阻力。不同的车形、不同的速度所耗功率不等。耗功与速度3次方正比。