近幾年來，汽車工業(yè)發(fā)展迅速，整車空氣動力學(xué)性能也越來越受到人們的重視，對汽油機(jī)來說，它關(guān)系到汽車的經(jīng)濟(jì)性；對于電動車來說，它關(guān)系到電動車的續(xù)航里程。因此造型設(shè)計(jì)就變得尤為重要。本文從空氣動力學(xué)的角度，介紹整車在進(jìn)行外造型設(shè)計(jì)時(shí)需要注意哪些方面的問題。

1.汽車空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)

汽車空氣動力特性

汽車的空氣動力特性是指汽車在流場中所受到的以阻力為主的包括升力、側(cè)向力的三個氣動力及相應(yīng)的力矩的作用而產(chǎn)生的車身外部和內(nèi)部的氣流特性、側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性、氣動噪聲等特性。其中，衡量車輛空氣動力特性的指標(biāo)主要為空氣阻力系數(shù)，即Cd值。

其中：N—?dú)鈩幼枇Γ选諝饷芏龋琕—車速，A—迎風(fēng)面積。

空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、美學(xué)、人體工程學(xué)的同時(shí)，降低氣動阻力是汽車空氣動力學(xué)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。汽車外造型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證曲線的連續(xù)性、曲線曲率的連續(xù)性、以及線的曲率變化的連續(xù)性。通過外形的基本構(gòu)思和空氣動力學(xué)特性最佳處理這兩個過程，巧妙地運(yùn)用曲線的特性，在符合美學(xué)要求的前提下進(jìn)行汽車的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)。

“水滴形”為最佳的外造型設(shè)計(jì)，近幾年來，汽車外造型越來越遵循這一規(guī)律。如下圖中兩輛車完全遵循了水滴形的設(shè)計(jì)理念。車頭尖而扁，減小了前端的正向阻力；車身無棱角圓滑過渡，使氣流能夠較為順暢的流動；車尾向內(nèi)收縮，減小尾部渦流的影響區(qū)域。使整車的氣動特性較好。

法拉利F430

風(fēng)阻系數(shù)為0.19的奔馳概念車

2.造型設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

汽車外造型除了遵循“水滴”型設(shè)計(jì)(車頭尖而扁、前風(fēng)擋盡量向下躺平、尾部下壓且向內(nèi)收縮以及車身連續(xù)光滑過渡)外，設(shè)計(jì)過程中還需要考慮以下細(xì)節(jié)。

前臉

前臉的設(shè)計(jì)應(yīng)確保曲線光滑過渡，尤其是霧燈和大燈的設(shè)計(jì)。有的車型為了使外觀看起來更立體，前大燈較向外凸出，霧燈的臺階較高，使前端的氣流無法順利的向后方流動，增大前端正壓區(qū)，影響空氣動力學(xué)性能。雪弗蘭的沃藍(lán)達(dá)車型在霧燈和大燈設(shè)計(jì)上在此方面較好，臺階較低。

沃藍(lán)達(dá)大燈與霧燈的設(shè)計(jì)

A柱

A柱與前風(fēng)擋的臺階不要太高，否則不但影響風(fēng)阻系數(shù)，還會產(chǎn)生較大噪聲。

奧迪A柱與前風(fēng)擋之間增加了密封條

后尾燈

后尾燈的設(shè)計(jì)對尾部氣流的流動有很大的影響。后尾燈棱角分明，或者在尾燈上增加棱線，都能夠提高空氣動力學(xué)性能。

沃藍(lán)達(dá)車型尾燈增加棱線

后擾流板

后擾流板開口或下壓，可以提高整車的空氣動力學(xué)性能。

2012款卡宴后擾流板開口設(shè)計(jì)

車輛在進(jìn)行外造型設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循“水滴形”的設(shè)計(jì)理念(車頭尖而扁、前風(fēng)擋盡量向下躺平、尾部下壓且向內(nèi)收縮以及車身連續(xù)光滑過渡)；前后大燈、霧燈、A柱及擾流板的設(shè)計(jì)對整車空氣動力學(xué)也會產(chǎn)生很大的影響。

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