空气动力汽车原理构造-空气动力汽车原理

tamoadmin 0
  1. 生活中有哪些情景涉及到空气动力学的基本原理
  2. 空气动力大巴车的原理是什么?
  3. 了解空气动力学的基本原理以及常见的汽车改装实例
  4. 什么是空气动力汽车

汽车的流体力学已经成为了一项重要的学科,我觉得它甚至比船舶和飞机的力学要更难。因为船舶在水中只会遇到流水的阻力,而飞机飞到空中之后,只会遇到空气的阻力。但是汽车行驶在路上,即接受地面的摩擦力,同时也会遇到空气阻力。这或许也是为什么民航飞机,还有游艇的造型基本上都一样,但是跑车的造型却千差万别的原因吧。

目前,汽车越来越重视空气动力学技术,不管是超级跑车还是民用车都是如此。因为未来汽车的重量越来越轻,在高速行驶的时候需要用空气把汽车“按”在地面上,有利于行车安全。其次空气阻力的高低也与汽车油耗息息相关。第三,合理的利用空气阻力,还可以对发动机,刹车系进行散热。因此,目前世界上各家厂商都非常重视空气动力学的研究。

目前在汽车领域,把空气动力学玩儿到极致的要数F1赛车,因为F1赛车的性能通常是以秒计算的,所以既要减小空气阻力,又要给赛车足够的下压力,提升性能,就非常重要。除了F1之外的其它赛车也会最大限度地利用空气动力学。

空气动力汽车原理构造-空气动力汽车原理
(图片来源网络,侵删)

不过,赛车技术是很难全部用到民用量产车上的,因为民用量产车要考虑到空间还有实用性,虽然也会对空气动力学进行考虑,但是功能比较有限。

不过,目前还是有很多厂商使用了空气动力学零部件,不但能够提升新能。还能让整车的气质焕然一新,给人很强的驾驶欲。

Spoiler(扰流板)是用在保险杠下面,是让空气上下分离。它的结构是向外突出去的,可以做成不同的形状和角度。它的作用不但能给汽车一定的下压力,同时向上分离的空气还能通过进气格栅进去发动机舱,给发动机降温。

空气动力汽车原理构造-空气动力汽车原理
(图片来源网络,侵删)

汽车的空气阻力有15%来自轮胎周边,Air Curtain(风幕)的作用就是尽可能的减小轮胎周边的空气阻力。它是通过前雾灯处的通风口将空气像后导流,在经过轮胎的时候,空气变得柔和,从而减少了阻力。当然这样的设计也可以使空气进入刹车系统,给刹车系统散热。

Air Scoop是减少空气流入车身下面,尽量多地把空气向上导流。并且在引擎盖上也设置了出气口,将空气引流。提供给车辆最大的下压力。通常这种赛车的马力很大,多出现在室内场地拉力赛上。

在最近几年新发布的豪华汽车,或者新能源汽车上普遍使用的主动进气格栅。顾名思义,主动进气格栅是发动机在不需要散热的时候,进气格栅关闭。使空气平缓的流过车头降低空气阻力。当夏季来临或者长时间行驶需要发动机散热的时候,进气格栅会自动打开。

空气动力汽车原理构造-空气动力汽车原理
(图片来源网络,侵删)

Louver类似于百叶窗,主要的作用的调节风的方向。可以作为空调送风口,发动机散热口。之前,越是搭载性能强劲发动机的车型Louver的个数就越多。而现在,随着汽车设计,发动机技术的进步,使用Louver的车型逐渐少了,但是在兰博基尼等超级跑车上依然能够见到类似的设计。上图是1940年奔驰赛车上的Louver设计。

最近几年在很多民用车上出现了上面这种不起眼的小设计,它的作用一是让空气柔和的流动,二是利用空气压力提高稳定性,减小车辆左右晃动幅度。这种设计最早也是出现在F1赛车上,而最近丰田和雷克萨斯的民用车上开始使用这种设计。

Skirt(侧裙)的主要作用是对车辆侧面流动的空气,和车辆底盘下面流动的空气进行干预。在高速行驶的时候,抑制向上的升力。同时稳定住车身下面的空气流动,让底盘下面的空气不干扰车身侧面的空气。

NACA Duct简单来说就是赛车侧面的洞。它的作用是将空气阻力最小化,并且增大进气量。通常用在航空器和赛车上,在很多超级跑车上也能见到。这项技术从第二次世界大战期间开发,一直沿用至今。它的形状通常都是狭长的三角形,除了侧面以外,也用在引擎盖上。这样的造型最有利于空气的流动与提升进气量用于降温。

由于底盘的结构比较复杂,是一个不规则的形状,因此空气在此经过的时候,也是不规则的流动。如果车速很快,就会产生不小的噪音,并且提高风阻。现在的汽车普遍会将底盘做的平整,甚至会额外铺上一层护板以提高底盘的平整性。

一些新能源汽车上已经使用了气动轮圈和低滚阻的轮胎,气动轮圈可以降低车辆在旋转的时候带来的阻力。这样的轮圈在外观上比较平整,然后尽量不留缝隙。因此不太利于散热。这种轮圈可以出现在一般民用车上,高性能跑车是不太适合用气动轮圈的。

说到尾翼,这可能是我们最早对于汽车空气动力学了解的零部件了。很多车友为了让汽车变得有***,也会自己在车尾安装一个小尾翼。目前,尾翼也分成了固定式与可伸缩调节角度两种。第一种固定的尾翼,就是给汽车尾部一个下压力,同时干扰空气,让空气通过车顶之后直接向上流走。第二种可伸缩和调节角度的电动尾翼,比如布加迪等车型,当尾翼完全垂直的时候,可以帮助缩短刹车距离。

车尾扩散器主要的作用是使空气散发,防止车尾产生乱流。它的造型就是保险杠下方的隔板。它可以使通过底盘的空气迅速发散,流走。因为空气的快速流走,车底的空气压力变低,使得车身更好地贴住地面。扩散器也是F1赛车中率先使用的,现在已经普及到很多民用性能车上。

现在很多车型的尾灯故意做出了边角,并且这些边角的突起是高于车身的。其实它们的作用也是起到对空气进行导流。让空气向中间施压,减少像四周的扩散。这样可以提高车辆的稳定性。

最后一个车尾雨刷,它并不能够对汽车的空气动力学产生多少好处,但是它的作用却是因为空气。通常来讲,三厢轿车的后玻璃是没有雨刷的,通过后玻璃加热就能把水汽蒸发掉。这是因为三厢轿车有后备箱,空气通过后备箱流走,顺便就把水汽也带走了。但是coupe车型,或者两厢车型,SUV等。由于后备箱较短,或者没有后备箱。因此空气在车尾会形成涡流。这些涡流不会把水汽带走。因此就只能借助雨刷器了,这就是为什么三厢车没有后玻璃雨刷,而两厢车有的原因。

生活中有哪些情景涉及到空气动力学的基本原理

空气动力学原理

空气动力学在科学的范畴里是一门艰深的度量科学,一辆汽车在行使时,会对相对静止的空气造成不可避免的冲击,空气会因此向四周流动,而蹿入车底的气流便会被暂时困于车底的各个机械部件之中,空气会被行使中的汽车拉动,所以当一辆汽车飞驰而过之后,地上的纸张和树叶会被卷起。此外,车底的气流会对车头和引擎舱内产生一股浮升力,削弱车轮对地面的下压力,影响汽车的操控表现。

另外,汽车的燃料在燃烧推动机械运转时已经消耗了一大部分动力,而当汽车高速行使时,一部分动力也会被用做克服空气的阻力。所以,空气动力学对于汽车设计的意义不仅仅在于改善汽车的操控性,同时也是降低油耗的一个窍门。

空气动力大巴车的原理是什么?

生活中有哪些情景涉及到空气动力学的基本原理如下:

一、飞机的飞行

飞机的飞行是空气动力学的典型应用。当飞机在空中飞行时,机翼上的空气流动会产生升力和阻力。机翼上表面的空气流速较快,而下表面的空气流速较慢,根据伯努利定律,流速越快的地方

压力越低,因此机翼上表面的气压较低,下表面的气压较高,从而产生了升力。同时,空气的阻力也会对飞机产生影响,飞行速度越快,阻力越大。因此,飞机的设计需要考虑如何减小阻力,提高飞行效率。

二、汽车的行驶

汽车的行驶也与空气动力学密切相关。当汽车行驶时,车身前方的空气会被迎风面所阻挡,形成一个气流。这个气流会对汽车产生阻力,称为空气阻力。空气阻力的大小与车辆的形状、速度以及空气的密度有关。为了降低空气阻力,汽车的外形设计通常会***用流线型,减小车辆与空气的阻力。

空气动力学原理的基本概念:

空气动力学原理是研究物体在空气中运动时所受到的空气力学效应的学科。它主要涉及流体力学、热力学、数学和物理等学科的知识。空气动力学原理的研究对象包括飞机、火箭、汽车、船舶等物体。

空气动力学原理的基本原理:

空气动力学原理的基本原理是伯努利定理和牛顿定律。伯努利定理是指在稳定的流体中,流速越快的地方压力越低,流速越慢的地方压力越高。牛顿定律是指物体所受到的合力等于物体的质量乘以加速度。在空气中,物体所受到的合力包括重力和空气阻力。

空气动力学原理的应用:

空气动力学原理的应用非常广泛,其中最重要的应用之一是飞行器的设计和制造。飞机的翼面形状和机身设计都是基于空气动力学原理来进行的。此外,汽车、火箭、船舶等物体的设计和制造也需要考虑空气动力学效应。

空气动力学原理的知识扩展:

空气动力学原理的研究不仅仅局限于地球大气层内的物体,还包括太空中的物体。太空中的物体在运动时,也会受到空气动力学效应的影响。此外,空气动力学原理的研究还可以应用于气象学领域,例如预测风速和风向等气象现象。

了解空气动力学的基本原理以及常见的汽车改装实例

空气动力大巴车的原理是***用的却是一套密封的气体压缩和释放系统。

无需从外界压缩气体,只需要从内部循环使用缸内的氮气。设计者认为外界空气中的水分和尘埃会影响汽车动力系统的稳定性,而氮气是相对稳定的气体。它还具备制动能量回收功能,当汽车减速和制动时,惯性能量通过液压泵压缩空气到储气缸中。

扩展资料:

空气压缩机工作原理图,它需要电力驱动不过无论是MDI的空气动力车,还是翔天空气动力车,都无法摆脱能量守恒定律,因为它们本身并不具备制造压缩空气的能力。

以MDI研制的AIR POD为例,它在车上设置有一个压缩容量为300L的压缩空气罐,罐体由钢材制成,罐内储存的30MPa的压缩空气可供AIR POD行驶120千米,双缸版的最大速度可以达到80km/h。

安全性方面,目前空气动力车使用的压缩气体压强通常在30MPa,普通钢材制成的压缩气体罐即可满足安全储存的要求,考虑到空气动力车的用途和使用场所,压缩空气罐的储存安全性无须担忧。

在车载压缩气体耗尽之前,空气动力车必须前往就近的压缩空气站充气,而压缩空气需要消耗电能,电能又来源于核电站、火电站、水电站等,因此从本质上讲,空气动力车还是无法摆脱传统能源。

所以,我们需要对空气动力车有一个清晰的认识,在现阶段,空气动力车是无法摆脱传统能源的,空气动力车绝非朋友圈***中所讲的“不需要传统能源就能跑”那样,如果压缩空气基站停电而无法继续压缩空气,那么大街上跑的空气动力车恐怕都得趴窝了。

百度百科—空气动力汽车

什么是空气动力汽车

了解空气动力学的基本原理以及常见的实例,将有助于我们在汽车改装时理解汽车的外形设计。车辆行驶在路上的时候会对静止的空气造成冲击,空气会向车辆的四周流动,一部分经过车体表面、一部分则进入车底,还有一部分会进入车辆的内部,那么怎样才能高效的疏导和利用这些气流为车辆提供充足的下压力,同时可以迅速地把超跑的发动机、制动系统产生的热量带走。

不过相比于赛车,增加下压力并不是超跑等汽车改装时所追求的一切,因为追求下压力和减少空气阻力就像翘翘板的两端。在高速行驶时车辆发动机首先要克服空气阻力,所以对于重视排放和油耗的民用车来说,怎样把空气阻力减小也显得十分重要,关键是如何在最大下压力和最低空气阻力之间找到一个平衡点。接下来我们看看超跑是如何来利用这些气流的。

首先作为民用级的超级跑车,它的车身表面不会像赛车一样复杂,因为赛车的车身表面大部分都是对车身气流的疏导起到承前启后作用的翼片,经过大量的风洞试验、纷繁复杂,所以会让车子看上去丧失了美感。而大部分的超跑根据品牌、设计理念、市场定位等因素,在外形上都遵循了炫酷、流畅的设计理念,这时汽车包围的好处就显而易见了,可以让空气在车辆的四周平缓流过,最终把阻力减到最小。

仔细观察超跑的侧面造型就可以发现,从车头到车尾的线条呈中间高、两边低的弧形,而车底看起来却十分平坦,气流最在车体上方的路程相对更长,所以上方流过的气体一定比从车体下方流过得快,这么一来就会产生一股浮升力。

随着车速提高的同时浮升力也会逐渐加大,而下压力的损失也在加大。虽然车体上下方的压力差可能只有一点点,但是车体上下的面积比较大,所以任何细微的压力差就可以造成明显的抓着力的差别。一般汽车改装前的尾部更容易受到浮升力的影响,而车头部分则会受到牵连并导致操控稳定性差。

最新宝马水晶档把,MKL出品的璀璨水晶套件

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

摘要:什么是空气动力汽车?空气动力汽车原理是什么?空气动力汽车不烧油不用电,汽车行驶过程中因为没有使用石油甚至电力,从而可以实现零排放。空气动力汽车空气动力汽车原理什么是空气动力汽车

什么是空气动力汽车

国内研制出的空气动力实验车

空气动力车,全称压缩空气动力汽车,是一种使用高压压缩空气为动力源,空气为介质,运行时将高压压缩空气存储的空气能转化为其他形式的能量驱动的汽车,空气动力车的研究最早始于法国。1991年,法国工程师GuryNegre获得了压缩空气动力发动机的专利,其工作原理是利用车上储存的高压压缩空气驱动发动机缸体内的活塞运动进而驱动汽车前进,这是最接近真正意义上的空气动力车。

空气动力车车储气罐特写

国内对于空气动力车的研究开始较晚,投入产品试验阶段的更是少之又少,国人对空气动力车的热情恐怕要“归功”于央视在2015年5月关于翔天空气动力车的报道。在报道中,翔天集团的工作人员将该公司的空气动力大巴的工作原理描述为“压缩气体经过加热之后得到了1224倍的膨胀压力,然后驱动发动机,再驱动发电机发电推动大巴车前进”,从其工作原理来看,翔天空气动力大巴的动力传导经过了“压缩空气—发动机—发电机—电动机”这一系列流程,要比欧洲MDI(由法国工程师GuryNegre创立)的空气动力车的更加复杂,因此过程中损失的能量也更多。

空气压缩机工作原理图,它需要电力驱动

不过无论是MDI的空气动力车,还是翔天空气动力车,都无法摆脱能量守恒定律,因为它们本身并不具备制造压缩空气的能力。以MDI研制的AIRPOD为例,它在车上设置有一个压缩容量为300L的压缩空气罐,罐体由钢材制成,罐内储存的30MPa的压缩空气可供AIRPOD行驶120千米,双缸版的最大速度可以达到80km/h。

2009年日内瓦车展上的AIRPOD

安全性方面,目前空气动力车使用的压缩气体压强通常在30MPa,普通钢材制成的压缩气体罐即可满足安全储存的要求,考虑到空气动力车的用途和使用场所,压缩空气罐的储存安全性无须担忧。

在车载压缩气体耗尽之前,空气动力车必须前往就近的压缩空气站充气,而压缩空气需要消耗电能,电能又来源于核电站、火电站、水电站等,因此从本质上讲,空气动力车还是无法摆脱传统能源。所以,我们需要对空气动力车有一个清晰的认识,在现阶段,空气动力车是无法摆脱传统能源的,空气动力车绝非朋友圈***中所讲的“不需要传统能源就能跑”那样,如果压缩空气基站停电而无法继续压缩空气,那么大街上跑的空气动力车恐怕都得趴窝了。

AIRPOD正在进行充气

不过空气动力车的市场前景还是不错的,在尾气排放限制较为严格的城市中心、重点旅游景区、自然保护区、高尔夫球场等场合,使用空气动力车这种接近真正意义上的“绿色”汽车作为通勤车还是很有必要的,欧洲MDI的AIRPOD目前已经在2014年投入量产并上市销售,售价在7500欧元左右。

基层充电站的建设难度重重,充气站的建设难度可想而知

尽管如此,空气动力车要想得到大规模应用还有很长的路要走,一来空气动力车需要分布极为密集的加气网点来保障,这就需要大规模建设基础加气设施,参考目前电动汽车充电桩的基础建设情况,空气动力车加气站的建设难度可想而知;二来压缩空气的成本并不便宜,按照现有的制造成本,每罐压缩空气(300L)的制造、运输、储存下来的成本在20元左右,到经销层面,恐怕价格要更高,有多少人愿意为此买单要画上很大的问号。

标签: #空气