- 你知道汽車上有哪些是空氣動力學(xué)的設(shè)計？
- 汽車風(fēng)洞試驗測試軟件有嗎？
- 汽車風(fēng)洞實驗室中國有幾家
- 30馬赫的超級風(fēng)是如何“吹”出來的？
- 汽車風(fēng)洞的汽車風(fēng)洞-特點
- 汽車上市前的碰撞試驗都是在測試哪些性能？為什么要測試？
比如奔馳還有奧迪，我們國內(nèi)也有有風(fēng)洞實驗室的汽車，例如長城汽車
長城汽車是成立于年的中國汽車品牌，總部位于河北省保定市 ，主要生產(chǎn)SUV、轎車、皮卡及新能源汽車?等車型。長城汽車是中國首家在香港H股上市的民營整車汽車企業(yè)、國內(nèi)規(guī)模最大的SUV、皮卡專業(yè)廠、跨國公司。
公司下屬控股子公司40余家，員工7萬多人 ，擁有4個整車生產(chǎn)基地(皮卡、SUV、CUV、轎車MPV)。具備發(fā)動機(jī)、前后橋、變速箱等核心零部件自主生產(chǎn)與配套能力 。 2019年12月18日，人民日報"中國品牌發(fā)展指數(shù)"100榜單排名第60位。 2020年1月9日，《2019胡潤中國500強(qiáng)民營企業(yè)》位列第84位。
你知道汽車上有哪些是空氣動力學(xué)的設(shè)計？
在人造氣流的管道產(chǎn)生的人造風(fēng)就稱為汽車風(fēng)洞。
風(fēng)洞是可以產(chǎn)生強(qiáng)大的風(fēng)來模擬汽車高速行駛的效果，對風(fēng)經(jīng)過車身產(chǎn)生的渦流對車行駛的影響進(jìn)行分析的。
汽車風(fēng)洞的原理是：汽車在高速行駛中最大的阻力來源于風(fēng)，所以汽車才***用流線型設(shè)計，不過有些車也不***用：例如悍馬。
為了減小空氣對車行駛時候的阻力就再汽車評定性能上***用了風(fēng)阻系數(shù)，風(fēng)阻系數(shù)越小，它行駛時受到的風(fēng)的阻力越小，理論上能節(jié)省克服風(fēng)阻的能量也就可以省油，單純的用面積來說風(fēng)阻系數(shù)有些不可靠，車在高速的時候風(fēng)會有很多方向力的，所以為了測試新車(研發(fā)中的)就***用風(fēng)洞。
風(fēng)洞就是可以產(chǎn)生強(qiáng)大的風(fēng)來模擬汽車高速行駛的效果，對風(fēng)經(jīng)過車身產(chǎn)生的渦流對車行駛的影響進(jìn)行分析的。
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汽車風(fēng)洞試驗測試軟件有嗎？
你知道汽車上有哪些是空氣動力學(xué)的設(shè)計？
大家在用車的過程當(dāng)中，油耗應(yīng)該是大家最關(guān)注的指標(biāo)之一。而汽車發(fā)動機(jī)的排量，汽車的質(zhì)量對于油耗的影響我想大家都比較清楚。但是實際上汽車上有很多的空氣動力學(xué)的設(shè)計，對于降低油耗同樣有著很重要的作用。那么就來聊一聊空氣動力學(xué)的設(shè)計。
一般我們是用空氣阻力系數(shù)來衡量一個汽車的空氣阻力大小的。而目前來講，風(fēng)阻系數(shù)最小的是雨滴，它的風(fēng)阻系數(shù)在0.05左右。其實這個非常好理解，雨滴在下落的過程當(dāng)中，它會被空氣阻力塑造成阻力最小的一個形狀。
因為如果不是阻力最小，雨滴在下落的過程，它還會繼續(xù)變形，直到空氣阻力變得很小。所以說早期一些汽車它的外形就很酷似水滴，但是實際上是設(shè)計者沒有考慮到汽車車輪和行駛的系統(tǒng)。
因為如果加上車輪和行駛系統(tǒng)之后，整個水滴狀的汽車，它的流程已經(jīng)不是單純的水滴外形了，所以它的空氣動阻力還是很大的。
為了讓大家更形象的理解汽車的空氣動力學(xué)，舉一個生活當(dāng)中的例子，為什么高爾夫球的表面會做成一個又一個的凹坑，而并不是光滑的圓潤的，這個實際上也是考慮了空氣動力學(xué)的設(shè)計。
因為高爾夫球上的凹坑，它可以改變氣流，從而讓高爾夫球可以飛的更遠(yuǎn)。在這跟大家來說幾個一些常見車型的風(fēng)阻系數(shù)。最經(jīng)典的老款捷達(dá)的風(fēng)阻系數(shù)為0.32，老款的奧迪A6的風(fēng)阻系數(shù)為0.28，常見的保時捷卡宴的風(fēng)阻系數(shù)在0.39，一般越野車它的風(fēng)阻系數(shù)都要比我們轎車要大一些。
那么風(fēng)阻系數(shù)它對于油耗到底能產(chǎn)生多大的影響呢？根據(jù)實驗表明，空氣阻力系數(shù)每降低10%，它的燃油節(jié)省大概在7%左右。
這么說大家可能沒有具體的一個概念，那就舉個我們曾經(jīng)做過的一個實驗，我們***用兩臺空氣阻力系數(shù)不同的車輛，一臺車的阻力系數(shù)為0.44，而另一臺呢為0.25。
除了空氣阻力系數(shù)以外，保持其他的條件相同，空氣阻力系數(shù)小的汽車每行駛100千米，它可以節(jié)約1.7升左右的汽油。那么接下來說一下空氣阻力的一個組成，也就是為什么會產(chǎn)生空氣阻力。
第一個是壓差阻力。汽車在行駛的過程當(dāng)中會有氣流沿著汽車的上表面流過，同時也會有氣流沿著汽車的下表面通過。那么在上氣流和下氣流之間，也就是汽車尾部的區(qū)域，它會形成一個負(fù)壓，大家可以理解為在汽車的尾部區(qū)域會存在一個真空區(qū)。
這樣由于車頭是正壓，而車尾是負(fù)壓，所以會形成一個推動汽車向后行駛的壓力，這個就是壓差阻力。給大家舉一個生活當(dāng)中的例子：
為什么三廂車它的后風(fēng)擋上是沒有雨刮器的，而兩廂車的后風(fēng)擋上卻有雨刮器。有人說這是減配，實際上并不是這樣的，這個也和我們的空氣動力學(xué)是相關(guān)的。因為車的負(fù)壓都是在汽車的尾部，所以兩廂車的負(fù)壓是形成在后風(fēng)擋的附近。
這樣呢它就容易卷起塵土或者雨水，進(jìn)而影響車內(nèi)的視線，所以兩廂車必須要在后風(fēng)擋上配備一個雨刮。但是三廂車則不一樣，它的負(fù)壓相當(dāng)于形成在后備箱的尾部，所以它不需要單獨加一個后風(fēng)擋的雨刮，這并不是減配。
而壓差阻力是我們空氣阻力當(dāng)中最大的一個阻力，可以占到總的空氣阻力的50%到60%。 那么空氣阻力的第二個就是摩擦阻力。由于空氣的粘性，它會使得空氣與車身表面產(chǎn)生摩擦而形成阻力。
摩擦阻力約占汽車總的空氣阻力的6%到10%，它是與我們汽車表面的面積和粗糙度是有關(guān)系的。那空氣阻力第三個就是誘導(dǎo)阻力。它實際上就是汽車的升力，沿著汽車行進(jìn)方向相反方向的一個分力。在這里跟大家說一下汽車的升力是如何產(chǎn)生的。
剛剛說過汽車在行駛的過程當(dāng)中會有氣流從汽車的上表面和車底分別流過，但是汽車它的上表面是有弓形的，而車底又是相對平直的，這樣就導(dǎo)致了上下氣流的流速不同，壓力就產(chǎn)生不同，最后會產(chǎn)生一個向上的升力。
那么升力過大就會減小輪胎對于地面的附著力。但是像我們的F1賽車，它可以通過尾翼等導(dǎo)流裝置，可以產(chǎn)生一個負(fù)的升力，把我們的汽車壓在地面上，進(jìn)而可以增加車輪的附著力。那么誘導(dǎo)阻力一般占總的空氣阻力的8%到15%之間。
最后一個我們來說一下干擾阻力。這個非常的好理解，它是由于汽車上的突出物等部件所導(dǎo)致的阻力。你比方說后視鏡、雨刮器、流水槽等等，它們所產(chǎn)生的阻力就是干擾阻力，這個阻力可以占到總的空氣阻力的5%到16%。
下面我們來說一下我們汽車上的空氣動力學(xué)的一些設(shè)計。第一個在我們汽車的發(fā)動機(jī)蓋上面都有突出的兩條棱線，這兩條棱線不但可以使汽車看起來有肌肉感，更重要的是它是空氣動力學(xué)的設(shè)計。
這兩條棱線它可以將汽車前方的一部分氣流引導(dǎo)到車門后視鏡的一個區(qū)域，進(jìn)而降低空氣阻力。然后我們再來說一下擾流板，有的汽車在前部裝有前擋風(fēng)板，它的主要目的是降低進(jìn)入汽車底部的空氣的量，進(jìn)而減小空氣阻力。
而后擾流板也就是我們常說的尾翼，它可以降低汽車的升力，進(jìn)而減小誘導(dǎo)阻力。但是不管是前還是后擾流板，它的位置、尺寸和形狀決定了它能夠起到多大的作用。
還有一些車主呢會在側(cè)面加上一個裙邊，使得我們前后輪之間的車身側(cè)面的下部非常的平整，進(jìn)而可以減小車輪與氣流的相互作用。那么大家也可能會看到過，有些概念車他把車輪完全的包裹起來，實際上也是為了減小車輪產(chǎn)生的空氣阻力。
最后我們再來說一下敞篷車，如果敞篷車不進(jìn)行空氣動力學(xué)的設(shè)計，在前排的區(qū)域就會產(chǎn)生一個負(fù)壓，并產(chǎn)生渦流，形象點來說呢就是駕駛員的頭發(fā)會被卷起。
所以說敞篷車是要進(jìn)行一些特殊的設(shè)計，那么一般敞篷車是通過在前排的下方引入空氣，這樣它就可以減小在前排的負(fù)壓區(qū)域，進(jìn)而可以排除氣流對于我們駕駛員和成員的一個困擾。曾經(jīng)也有車友問過我，汽車的外形很不規(guī)則，它的迎風(fēng)面積是怎么計算得到的呢？
其實汽車的迎風(fēng)面積實際上是通過我們在汽車的前部將其投影在一個墻上，那么它的正投影的面積就是它的迎風(fēng)的面積了。
最后我們來說一下汽車的風(fēng)洞實驗，也就是如何對汽車的空氣動力學(xué)進(jìn)行驗證。風(fēng)洞實際上就是人工產(chǎn)生氣流的一個裝置。通過汽車的風(fēng)動實驗，我們可以了解汽車的空氣動力學(xué)的特性，以及發(fā)動機(jī)冷卻氣流的進(jìn)氣和排氣的性能等等。
汽車風(fēng)洞實驗室中國有幾家
汽車風(fēng)洞試驗可收集車輛的風(fēng)阻、氣流的分離、產(chǎn)生渦流、回流等情況的數(shù)據(jù)，為汽車外形的設(shè)計提供參考，關(guān)系到車輛的穩(wěn)定性，油耗等。
目前，國內(nèi)風(fēng)洞試驗應(yīng)用領(lǐng)域的研究日趨成熟，如：[神州普惠] AppTDM在風(fēng)洞試驗領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，不僅實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)一歸檔管理、分析處理和顯示，還能夠確保用戶可以很方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)多維度、多視圖的訪問、查詢和重用。
30馬赫的超級風(fēng)是如何“吹”出來的？
汽車風(fēng)洞實驗室中國有兩家。由中國汽車工程研究院歷時5年、投資5.5億元建設(shè)的我國第二座汽車風(fēng)洞28日在重慶建成并啟動試運(yùn)行，該風(fēng)洞分為汽車空氣動力學(xué)—聲學(xué)風(fēng)洞和汽車環(huán)境風(fēng)洞兩部分，并配置高低溫環(huán)境艙、五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心和1200核高性能仿真計算平臺等設(shè)施。
相關(guān)知識
汽車空氣動力學(xué)—聲學(xué)風(fēng)洞就是讓車輛站上“跑步機(jī)”，研究人員通過風(fēng)洞試驗獲得風(fēng)阻系數(shù)、風(fēng)噪性能、行駛穩(wěn)定性、側(cè)風(fēng)響應(yīng)、車內(nèi)外噪聲等數(shù)據(jù)。風(fēng)洞中的最高風(fēng)速可達(dá)250公里／小時，在140公里／小時的風(fēng)速中背景噪聲僅為58分貝。
汽車環(huán)境風(fēng)洞可模擬降雨、降雪、高溫、低溫、日照、結(jié)冰等各種氣候環(huán)境，開展整車及零部件熱管理性能開發(fā)、動力總成冷卻、空調(diào)性能、電動汽車環(huán)境適應(yīng)性、動力電池冷卻、曲軸通風(fēng)、除霜除霧、降雨降雪等測試。
汽車風(fēng)洞的汽車風(fēng)洞-特點
30馬赫的超級風(fēng)是如何“吹”出來的？
前兩天瀚海狼山（匈奴狼山）已經(jīng)談到，全球的風(fēng)洞，有內(nèi)部直徑越大，實際產(chǎn)生的有效試驗風(fēng)速越低的現(xiàn)象。那些低速大型風(fēng)洞，明顯屬于真正的“風(fēng)洞”，因為其內(nèi)部直徑往往有10米以上甚至超過20米；人在里面就像在巨大的天然山洞或者在地下禮堂里一般。
如此寬闊的風(fēng)洞，最大好處是可以直接把要做吹風(fēng)測試的汽車、火車甚至戰(zhàn)斗機(jī)的實體機(jī)直接放在風(fēng)洞里面吹風(fēng)，得出來的測試結(jié)果非常有效。甚至對氣流進(jìn)行部分霧化以后可以直接目視觀察。但是巨型風(fēng)洞的最大缺點，就是吹風(fēng)的風(fēng)速一般不會太高，大多數(shù)很難超過150米每秒，也就是不到音速的一半。
這是因為巨型風(fēng)洞的吹風(fēng)動力來源，一般是一臺或者多臺大功率電動風(fēng)扇。雖然電力風(fēng)扇的功率可以一直往上加，最終做到幾萬馬力，甚至更高；但是這里面有一個先天短板，就是大馬力電動巨型風(fēng)扇葉片的末端，是不可以超音速的。
這與飛機(jī)螺旋槳，包括噴氣發(fā)動機(jī)的前風(fēng)扇，甚至是直升機(jī)旋翼的末端，都很難旋轉(zhuǎn)出超過音速的線速度。因為這些旋轉(zhuǎn)的葉片或者旋翼一旦末端超過音速，就立即會產(chǎn)生猛烈的激波，會當(dāng)即把葉片與旋翼本身震碎。因此所有的螺旋槳都有專門的降速齒輪系統(tǒng)。而直升機(jī)上的一個關(guān)鍵部件就是減速機(jī)。
由此就可以理解：為何大型風(fēng)洞驅(qū)動電機(jī)的總功率可以很大，但就是無法吹出更高速氣流的根源所在。而接近高亞音速的風(fēng)洞或者直接是超音速風(fēng)洞，則其內(nèi)部可通過氣流的截面積會呈現(xiàn)數(shù)量級的縮小。其實此時已經(jīng)比“風(fēng)箱”大不了多少。很多都是1到2米級的，因此用來吹風(fēng)的效應(yīng)物，
大多也是體積不大的縮比例金屬模型。風(fēng)洞內(nèi)可測試風(fēng)速越高，其直徑相對越小。比如2馬赫以上的高超音速風(fēng)洞，內(nèi)部直徑往往連1米都沒有。因為超音速之下，不但高速氣流的產(chǎn)生非常困難，成本極高；就是空氣在單位時間內(nèi)的流量也受到很大的限制。
超音速風(fēng)洞在單位時間內(nèi)維持有效測試氣流的成本，卻比山洞類巨型風(fēng)洞還要高得多。因為這類風(fēng)洞一旦啟動，就等于同步啟動了多臺超音速航空發(fā)動機(jī)；整個系統(tǒng)甚至?xí)a(chǎn)生低頻的咆哮振動波。
所以強(qiáng)大的高超音速風(fēng)洞往往被稱為平地起風(fēng)雷！還有比2到3倍從超音速風(fēng)洞更離譜的。那就是5到25倍音速的風(fēng)洞。全球最強(qiáng)的是30倍音速的“變態(tài)”風(fēng)洞，至今地球上也只有1臺。單說30倍音速，就可知里面“吹”的已經(jīng)不是普通的氣流，
甚至連類似高溫高速火焰的等離子體都不是。那已經(jīng)屬于一種極為特殊的爆炸波的范疇。要知道：黑索金高級***的爆炸膨脹速度，也不過每秒8600米；而30倍音速的“風(fēng)”，速度是10200米每秒；全球能達(dá)到這個爆速的高級***都寥寥無幾！
那么如何在風(fēng)洞中產(chǎn)生這種定向吹的“風(fēng)”，而且還不至于風(fēng)洞本身的外殼與測試物一起給崩飛，那就是真本身了。據(jù)說鷹醬早年也搞過這種風(fēng)洞，第一次測試，就連廠房帶項目經(jīng)理，一起飛上了天！
汽車上市前的碰撞試驗都是在測試哪些性能？為什么要測試？
“汽車風(fēng)洞”中巨大的人造風(fēng)，可模擬各種行車環(huán)境中遇到的空氣阻力、噪聲、熱力學(xué)狀態(tài)，以及天氣環(huán)境甚至太陽輻射等，用以測試樣車的安全性和操縱穩(wěn)定性，最大限度地減少汽車在行駛中損失的動力，為設(shè)計更加節(jié)能、美觀的汽車提供條件。
隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的增長，現(xiàn)在幾乎每個家庭都有自己的汽車。但是對于汽車公司來說，一輛新車在上市前需要經(jīng)過什么樣的測試呢？
一輛合格的汽車首先必須滿足風(fēng)洞測試的一系列要求。當(dāng)然，這里的風(fēng)洞并不只是一個吹風(fēng)的 "洞"，而是一個完整的測試項目。風(fēng)洞實際上是一個封閉的環(huán)境，里面巨大的風(fēng)扇可以使巨大的氣流穿過汽車的表面，通過對一些參數(shù)的分析可以得到汽車的風(fēng)阻系數(shù)，由此可以知道汽車在正常行駛過程中的阻力大?。蛔枇υ叫?，就越省油！ 當(dāng)然，風(fēng)洞還可以模擬雨、雪或其他高、低溫天氣條件，進(jìn)一步了解車輛的性能。
汽車旁邊就是碰撞試驗，汽車碰撞試驗是評價安全性能最基本、最有效的方式，它從乘員保護(hù)、交通事故再現(xiàn)的角度出發(fā)，分析汽車的運(yùn)動和乘員在碰撞前后的狀態(tài)和損傷，并在此基礎(chǔ)上改進(jìn)車輛的結(jié)構(gòu)安全設(shè)計，它也是雪橇碰撞模擬和計算機(jī)模擬計算實驗研究的基礎(chǔ)。
碰撞試驗可以幫助每輛新車測試它的耐撞性，人們可以用它的分?jǐn)?shù)作為參考，看看汽車是否安全。在碰撞測試中，測試***人會受到許多碎片的影響，使測試人員能夠撿到參數(shù)。汽車的被動安全性能將不斷提高，交通事故死亡率也呈下降趨勢，但汽車碰撞造成的傷亡率仍在所有事故中占有較高比例。除了材料和技術(shù)的進(jìn)步外，碰撞測試項目也有助于提高安全性。
碰撞測試的分?jǐn)?shù)確實反映了身體的一些安全數(shù)據(jù)。然而，因為汽車公司多年來一直在摸索碰撞測試的內(nèi)容。他們為了取得好成績，會專門加強(qiáng)測試位置，至于后期的測量會不會和測試一樣強(qiáng)，誰也不知道！所以，汽車公司在測試過程中，也會有一些問題。
因此，車輛的安全問題，還是需要我們綜合多種因素來參考。因此，車輛安全的問題，還是需要我們綜合多種因素來參考。
標(biāo)簽： #風(fēng)洞
