空气动力汽车原理图解-空气动力汽车原理
1.空气动力大巴车的原理是什么?
2.汽车的空气动力学是怎么回事,普通家用车有必要考虑吗?
3.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什么?
空气动力大巴车的原理是采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视频中所讲的“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
汽车的空气动力学是怎么回事,普通家用车有必要考虑吗?
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,刹车系统进行散热。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。
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。
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。
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逼格,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。
了解空气动力学的基本原理以及常见的汽车改装实例
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。
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