主题:【原创】汽车安全技术杂谈-空气动力学(修改版3) -- 波波粥
车速越快,空气阻力占全车阻力的比例就越大,那么,车轮部分的空气阻力自然也就会变大了。
其次,对F1赛车来说,车轮引起的空气阻力占有相当大的比重,可是,对于集装箱卡车来说,车轮引起的空气阻力比例就低太多了。
车体各个部件引起的阻力关系非常复杂。比如反光镜和车身之间的诱导阻力关系,反光镜的存在对于车身空气阻力有影响,车身同样对反光镜的空气阻力也有影响,这个影响是相对于把车身和反光镜单独拿到风洞里做吹风试验所得到的基准数据而言。同时,这个影响的系数和反光镜本身的几何尺寸,反光镜和车身的距离等都有关系,这个关系,一般都是通过试验得出的。
同样,轮胎的种类,几何尺寸,轮胎裸露部分迎风截面都是影响因素。
1,普通汽车跑得太快,会变得不稳定,俗称“发飘”,这是因为汽车受到了升力,附着力变小,抓地能力变差。
2,固定翼飞机为什么能飞,是因为机翼可以产生向上的升力,如果在汽车上把机翼反着装,那么它就会产生向下的压力,这就是汽车尾翼的作用。日本车喜欢在后面装尾翼,那是因为他们的车轻,
并且空气动力学功力不够。像奔驰宝马这样的公司,是不屑于搞这些东西的,人家的整车空气动力学做的好,不需要尾翼。法拉利蓝宝基尼这样的超级跑车,也是尽量不用尾翼。
3,汽车后面装的尾翼并不一定都是为了产生下压力,有一种虽然和尾翼很像,但是我们叫他扰流板,扰流板的作用是为了使流动分离,这种一般在hatchback(两厢车)上用的比较多。一般的sedan(三厢车),气流流经后窗时是不会分离的,因为后窗的角度比较小hatchback的后窗角度相对来说要大,气流流经后窗之后,有时候分离,有时候又不分离,分离和不分离时,车受到的阻力是不一样的,那么车就会受到一个交变的不稳定力,这是相当有害的,容易导致失控翻车(第一代的奥迪
TT就遇到过这个问题)。于是工程师干脆给他装个扰流板,让它永远分离算了。大家可以看看两厢车的扰流板结构,中间的缝很小或者干脆没缝。两厢车的后窗容易脏,必须特地装一个雨刷,原因也在这里。
4,为了加大下压力,车底部也大有文章可做。有的车会在车底部设置一些槽道,类似于穿堂风,如下图:
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气流从大口进来,流进很窄的通道,速度会变快,压力则下降,从而增加下压力。
5,有人开玩笑说f1赛车可以在天花板上跑,这是有道理的。如果f1的车重是G,如果跑起来之后空气动力学产生的下压力是2G,那么地面受到的压力将是G+2G=3G,如果在天花板上跑,2G-G=G,仍然有1G的力将车牢牢按在天花板上。
俺只是河里的新兵,“大侠”就已经把我“侠”倒了。
我已经在帖子里把尾翼,扰流板区分开了。
还有一个是两厢车的车尾也分两种,一种是比较丰满的,这种车尾造型会导致容易脏,还有一种造型是比较流线型,这种造型不会导致这个结果。这两种造型用中文怎么说呢?
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原来扰流板是将车身往下压。以前我就纳闷,车尾加个飞机翅膀,那不是让汽车飞起来吗?现在学习了。
还是很侠的,呵呵
静候你的好文。
所以车尾污染问题在设计的时候就考虑到了,它在车尾加了一块挡板的,用来挡住来自车底的带有灰尘,泥水的气流。流线型的车尾,Bentley Continental GT 是个典型
Smart日前在市场上推出了第二代车型:Fortwo Coupe 和 Fortwo cdi,
第二代车型的最大亮点与它的安全性能关系不大,但是俺实在忍不住要谈谈。这次推出的两款新车在动力性能上有较大突破,搭载了最新开发的三缸涡轮增压汽油/三缸涡轮增压柴油发动机(可以选择发动机种类有45kW,52kW,62kW,33kW),其中柴油发动机的性能更为出色,在不增加排量的前提下,功率提高了约10%,从30kW达到33kW,最大扭矩达到110Nm,为达成这一目标,高压共轨系统的工作压力也提升到1600bar,并使用7孔双层喷嘴。有了这么好的发动机,呵呵,油耗也降低到了3.3升/百公里,这是在欧洲标准城市工况(NEFZ)下测得数据,并不是在最佳工况下的数据,大家加一次油可以跑上1000公里(33升的内置油箱),二氧化碳排放也降低到了88克/公里。要知道,欧盟的汽车尾气排放标准到2012年才是130克/公里呢。使用汽油发动机的新Smart的性能稍微差些(因为没有采用缸内直喷型,而只是进气道混合型汽油发动机),112克/公里(45kW发动机)或116克/公里(62kW发动机)。
说了Smart这么多好话,呵呵,俺不是为它打广告哦,只是在俺心目中,这样的小车才是轿车的未来。让我言归正传,谈谈Smart在安全性能上的烦恼吧。
前面已经说了,它的二氧化碳排放如此之低,说明它省油啊,除了发动机好,跟它的自身重量轻有莫大的关系。新Smart的车身重量仅为770公斤,整车重量为1050公斤。在前面的《碰撞测试》系列中,我们已经谈到,质量小的车可以在碰撞测试中取得较好成绩,因为它在测试中撞的相当于障碍物,全车质量较轻反而有一点优势。但是,在车与车的碰撞中,质量较轻的车是吃亏的,怎么?不理解,呵呵,请参看俺的帖子(以下省略广告用语300字)。
同时,为了减轻车重,新Smart不能大量使用高强度合金钢,什么,钛合金,大哥,俺们在造便宜的汽车呢,这就造成了一个痛苦的选择,在减轻重量的同时要提高车的碰撞安全性能。那么,Smart的设计师们是怎样做的呢?
举例来说,Smart Fortwo Cabrio全车共使用168.5公斤高强度合金钢,其中超过50%使用在载员室的框架结构中,最大限度的提高了载员室的结构强度,保证在碰撞之后变形量足够小,从而保护乘员以及利于乘员逃生。
为了减轻重量,Smart的车身大规模使用了工程塑料PC,PBT,PP,从而总计减重15%。在对于碰撞安全性能至关重要的前车身纵梁和横梁上,也使用了复合材料,既减轻了重量,又提高了碰撞能量吸收能力,一举多的。
Smart对于碰撞安全的设计原则是,尽量用整车(除载员室外)的变形来吸收碰撞能量,从而提高乘员生还概率,至于车是不是还能修复,就不是重点罗,俺们本来造的就是便宜车么,坏了也不可惜(板砖如雨飞来)。Smart一个很坏的口碑是,事故损坏之后的修复费用高昂,如果车身是金属件,那么矫正就可以,而塑料么,嘿嘿,只能整体更换了。我看到的资料显示,26%的损伤后修复费用超过新车购进价的一半,也就是说丧失了修复的经济性,只能报废处理了。
最后,俺冒着大家的板砖还是要说一句,小车(排量小,重量轻),才是私家车的未来。。。
然后。。。
当然是已经沉到了河底(被砸晕了)
如果路上全跑的是小车,那大家不都安全了吗?从制度设计上来说,就是要把大车给消灭掉?或是说,超有米的人如果不坐小车也可以,可以乘个马车啥的!
Smart的最高时速只有135km/h,喜欢开快车的人就不喜欢它,而开车的人,唉,喜欢开快车的人多啊,您想啊,在高速公路上,看见后面的车嗖嗖的过去,可是俺的小Smart再也跑不快了,心里火哇。
不过呢,我是觉得这样的小车比较适合中国,因为咱们中国人一般上下班不会上高速公路,在城里开开,其实这样的小车足够了。
现在国内高速限速很厉害的,快一点的也就120,要是在高速上被拍了照,回头连交罚款都是很麻烦的一件事,所以,在一定程度上那怕是兰博基尼和SMART也没什么区别.
国内现在买车主要用于城市上下班的不多,更多的要考虑全家出去旅游,所以单排座的可以说不会有什么销路。
那北京上海上下班高峰时间那么多私家车在路上干什么呢?
小车估计还需要等一些日子才能占大比例。