1. 空氣動(dòng)力汽車(chē)的原理是什么？

了解空氣動(dòng)力學(xué)的基本原理以及常見(jiàn)的實(shí)例，將有助于我們?cè)谄?chē)改裝時(shí)理解汽車(chē)的外形設(shè)計(jì)。車(chē)輛行駛在路上的時(shí)候會(huì)對(duì)靜止的空氣造成沖擊，空氣會(huì)向車(chē)輛的四周流動(dòng)，一部分經(jīng)過(guò)車(chē)體表面、一部分則進(jìn)入車(chē)底，還有一部分會(huì)進(jìn)入車(chē)輛的內(nèi)部，那么怎樣才能高效的疏導(dǎo)和利用這些氣流為車(chē)輛提供充足的下壓力，同時(shí)可以迅速地把超跑的發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量帶走。

不過(guò)相比于賽車(chē)，增加下壓力并不是超跑等汽車(chē)改裝時(shí)所追求的一切，因?yàn)樽非笙聣毫蜏p少空氣阻力就像翹翹板的兩端。在高速行駛時(shí)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)首先要克服空氣阻力，所以對(duì)于重視排放和油耗的民用車(chē)來(lái)說(shuō)，怎樣把空氣阻力減小也顯得十分重要，關(guān)鍵是如何在最大下壓力和最低空氣阻力之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)。接下來(lái)我們看看超跑是如何來(lái)利用這些氣流的。

首先作為民用級(jí)的超級(jí)跑車(chē)，它的車(chē)身表面不會(huì)像賽車(chē)一樣復(fù)雜，因?yàn)橘愜?chē)的車(chē)身表面大部分都是對(duì)車(chē)身氣流的疏導(dǎo)起到承前啟后作用的翼片，經(jīng)過(guò)大量的風(fēng)洞試驗(yàn)、紛繁復(fù)雜，所以會(huì)讓車(chē)子看上去喪失了美感。而大部分的超跑根據(jù)品牌、設(shè)計(jì)理念、市場(chǎng)定位等因素，在外形上都遵循了炫酷、流暢的設(shè)計(jì)理念，這時(shí)汽車(chē)包圍的好處就顯而易見(jiàn)了，可以讓空氣在車(chē)輛的四周平緩流過(guò)，最終把阻力減到最小。

仔細(xì)觀(guān)察超跑的側(cè)面造型就可以發(fā)現(xiàn)，從車(chē)頭到車(chē)尾的線(xiàn)條呈中間高、兩邊低的弧形，而車(chē)底看起來(lái)卻十分平坦，氣流最在車(chē)體上方的路程相對(duì)更長(zhǎng)，所以上方流過(guò)的氣體一定比從車(chē)體下方流過(guò)得快，這么一來(lái)就會(huì)產(chǎn)生一股浮升力。

隨著車(chē)速提高的同時(shí)浮升力也會(huì)逐漸加大，而下壓力的損失也在加大。雖然車(chē)體上下方的壓力差可能只有一點(diǎn)點(diǎn)，但是車(chē)體上下的面積比較大，所以任何細(xì)微的壓力差就可以造成明顯的抓著力的差別。一般汽車(chē)改裝前的尾部更容易受到浮升力的影響，而車(chē)頭部分則會(huì)受到牽連并導(dǎo)致操控穩(wěn)定性差。

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本文來(lái)源于汽車(chē)之家車(chē)家號(hào)作者，不代表汽車(chē)之家的觀(guān)點(diǎn)立場(chǎng)。

空氣動(dòng)力汽車(chē)的原理是什么？

空氣動(dòng)力學(xué)，簡(jiǎn)單地講就是：物體在空氣中或任何流體中所受到的各種外力，并根據(jù)在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中所得到的數(shù)據(jù)資料來(lái)修改物體的外觀(guān)或形狀，使之達(dá)到人們所需求的特性。汽車(chē)在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中考慮油耗值是非常關(guān)鍵，而空氣這項(xiàng)指標(biāo)有較大的影響。

“流體力學(xué)”中把流體的空間叫“流場(chǎng)”，流場(chǎng)中任一點(diǎn)的參數(shù)均不隨時(shí)間變化，則這種流動(dòng)稱(chēng)為“定常流”，否則為“非定常流”。相關(guān)空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算公式有：

ρ1V1A1=ρ2V2A2=C1

ρ1ρ2－1、2 截面上的平均密度

V1V2－1、2 截面上的平均流速

A1A2—1、2截面上的截面積

C2-常數(shù)

流體力學(xué)中將與流體的質(zhì)量成正比的力稱(chēng)為質(zhì)量力或者是體積力。重力場(chǎng)中就稱(chēng)為質(zhì)量力，當(dāng)忽略質(zhì)量力的力項(xiàng)，不可壓縮流體作定常流動(dòng)時(shí)，流體流動(dòng)的速度和壓強(qiáng)也存在一定的關(guān)系。

P +1/2ρV2= P0

P-流體靜壓力

V-流體流動(dòng)的速度

P0-總壓

經(jīng)濟(jì)性：部件所受的“空氣阻力”和與空氣的“相對(duì)速度”平方成正比：車(chē)輛的速度越快空氣阻力越大。汽車(chē)如果保持一定行駛速度，相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)就得消耗一定比例的燃油，使之能與“空氣阻力”形成抗衡。

故車(chē)輛的外型設(shè)計(jì)是否符合相關(guān)空氣動(dòng)力學(xué)很重要，否則汽車(chē)在“穩(wěn)定性”及燃油的“經(jīng)濟(jì)性”上等方面會(huì)會(huì)大打折扣。

部件控制：對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻，車(chē)廂里的通風(fēng)換氣，車(chē)身外表面的清潔，氣流噪聲，車(chē)身表面覆蓋件的振動(dòng)，甚至刮水器的性能等方面的影響。

節(jié)能性：主要取決于它的風(fēng)阻系數(shù)：車(chē)輛在行駛時(shí)所受阻力主要來(lái)自前方，同時(shí)側(cè)向也具有一定阻力。風(fēng)阻系數(shù)是一個(gè)固定值，每～輛車(chē)都有它的風(fēng)阻系數(shù)，在算出風(fēng)阻系數(shù)后，就可由此數(shù)字算出車(chē)輛在各種速度中所受到的空氣阻力，從而合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出，達(dá)到一定的燃油經(jīng)濟(jì)性。

穩(wěn)定性：取決于它的阻力系數(shù)。車(chē)輛在行駛當(dāng)時(shí)有些氣流從車(chē)底穿過(guò)，而這氣流的密度大于從車(chē)頂飄過(guò)的氣流時(shí)車(chē)輛伴有“發(fā)飄”或難以控制，此時(shí)有側(cè)風(fēng)從車(chē)旁吹過(guò)，也較易引發(fā)車(chē)身“偏移”現(xiàn)象，如果車(chē)輛質(zhì)量大、輪胎抓地力強(qiáng)的話(huà)則偏移的現(xiàn)象就會(huì)減輕，同時(shí)耗油增加。所以車(chē)輛的阻力系數(shù)太大不是件好事。通常車(chē)底的氣流密度一般要大于車(chē)輛上方的，讓車(chē)輛有一定的穩(wěn)定性或平衡性。

空氣動(dòng)力汽車(chē)的原理：

目前的空氣動(dòng)力汽車(chē)概念主要集中于使用壓縮空氣（或其它氣體）來(lái)推動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)，其作用原理也非常簡(jiǎn)單。首先，氣體被以極大的壓力壓縮進(jìn)儲(chǔ)氣罐中；然后，根據(jù)車(chē)輛行駛所需的速度，將儲(chǔ)氣罐中的氣體通過(guò)可控閥門(mén)模塊放出，推動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)車(chē)輛。

簡(jiǎn)介：

空氣動(dòng)力汽車(chē)使用氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)將高壓氣體所具有的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比，由于在氣缸里沒(méi)有高溫高壓的氣體燃燒過(guò)程，只通過(guò)單純的氣體膨脹做功來(lái)達(dá)到功率輸出的目的，因此不再需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，機(jī)體也可以選用較低強(qiáng)度、輕質(zhì)的材料和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，造價(jià)低。

優(yōu)勢(shì)：

空氣動(dòng)力汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)與太陽(yáng)能汽車(chē)類(lèi)似，可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)的“零排放”狀態(tài)，令現(xiàn)今的所有新能源車(chē)望塵莫及。此外，空氣動(dòng)力車(chē)的運(yùn)行噪音可以被控制在一個(gè)合理的范圍，不像燃油車(chē)一樣發(fā)出較大的噪音。它還有個(gè)優(yōu)勢(shì)不得不提，那就是氣動(dòng)裝置的成本不高，運(yùn)行使用費(fèi)用比較低，適合作為日常代步用車(chē)?？諝鈩?dòng)力車(chē)在使用時(shí)也無(wú)需像太陽(yáng)能車(chē)一樣照顧到天氣等影響。