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超跑秘密(四):看不见的空气动力学效应

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  很多超跑的尾部都安装有扰流翼,有固定式的,也有根据车速可自动升起和收回的,这种尾翼在低速时不影响车辆的外形,使其整体保持平整,同时在车辆制动时会升起并提供辅助的制动;在高速时它可以对气流进行疏导并产生下压力。

日产日产(进口)日产GT-R2012款 3.8T Premium Edition

『固定式扰流翼』

保时捷保时捷保时捷9112012款 Carrera 3.4L

『可自动升降的扰流翼』

  此外,帕加尼Huayra可谓将翼片的作用发挥到了极致,该车前后分别安装有4块可自动升降的翼片。在车辆行驶时,每块翼片都可以单独控制,电脑会根据目前的车身姿态来实时地调整每个翼片开启的角度,从而使车身的姿态趋于平稳,减少转向时的侧倾以及制动时的俯冲姿态。

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——车轮部分

  车辆在行驶时,车轮是唯一与空气接触但又自身运动的部件,而它的旋转会极大的扰乱流经车身的气流,好在民用级的车辆都有车轮罩,不过这对于超跑来说或许还不够,设计人员依然要通过特殊的设计来进一步改善车轮罩周围的气流。但是对车轮其外部被称作空气帘的两个附加垂直进气口,可以明显减少乱流,改善轮罩周围的气流。

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可以加快车底气流速度的扩散器​

  下面我们再来看看车底的空气动力学效应是如何应用的。由于在车身上增加扰流翼都不可避免的会增加空气阻力,所以人们就开始琢磨如何在底盘上做文章。根据伯努利的理论,如果能够让流经车底的气流速度加快,甚至超过车身表面的气流速度,那么就可以在底盘区域产生一个相对的低压区,那么车辆在大气压的作用下就可以紧贴地面,对于这种现象我们通常也称为“地面效应”。

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  其实这个看似简单的原理,直到上世纪七十年代末才首次应用于汽车上,当然这依然是先出现在F1赛场上。赛车和地面的距离越贴近,该效应越能得到充分发挥,由于应用此技术的赛车成绩斐然,这项技术后来被严格加以限制。

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『1978年的布拉汉姆BT46B赛车』

  除此之外,更有甚者直接在车尾部安装一个可以高速旋转的风扇,它可以把车底的气流快速抽出并导出车外,这无疑进一步提升了地面效应,不过这种极端的激进分子只能落个被迅速取缔的结果。

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  民用级超跑当然不需要如此极端的地面效应,而要想加快车底的气流速度,首先要确保尽可能少的凸出物对车底气流的干扰,所以平整的底盘是个关键。其次,则少不了扩散器的功劳。

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  扩散器位于车辆的尾部,它的作用主要在两方面:一是其自身可以在车尾部制造一定的下压力,并为车尾部的气流进行疏导;第二个作用类似于前面讲到的在车尾部所安装的风扇,它可以从车的下方抽走空气,从而在车辆的底盘部分形成一个低压区域。民用级超跑的扩散器不像赛车一样设计得如此复杂精致,所以它所能起到的作用也相对有限。要想扩散器发挥出最大的效能,从气流进入车头部位就要开始考虑如果进行合理的引导,配合平整的底盘以及适当的离地间隙,最终将气流引导至扩散器来加速气流流动。 

总结:

   空气动力学在科学的范畴里是一门比较艰深的学科,所研究的东西是看不见摸不着的,但是对于高速运动的物体,又确实不可忽视它的存在,超跑相比普通家用车要更注重空气动力学效应的应用,优秀的设计不但可以最大化的减小车辆前进的阻力,同时可确保为车辆提供所需的下压力。(文/汽车之家 冯景毅)

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