为什么跑车又低又平,有的还有大尾翼?

在《赛车空气动力学》这个系列中,我们放弃那些复杂的公式,只来简要说一些和赛车有关的空气动力学原理,以及在车辆设计、调校中对空气动力学的实际应用。

悬挂等部件产生的机械作用力主要在低速行驶中起作用。整车外形产生的空气作用力主要在高速行驶中起作用。

在一条高低速弯兼备的赛道上,车队通常会通过悬挂和尾翼等部件分别设定车辆在低速弯和高速弯中的操控特性。想要赢得更好的成绩,真的应该了解一些赛车的空气动力学特性。

在车辆的空气动力学应用中,主要是要考虑:通过流线外形减小风阻系数、尽量减小正面迎风面积、引导并利用气流。常用的设计方法是:流体仿真模拟、油泥模型风洞测试、实际赛道测试等。

我们今天来说说,关于空气本身的特性。

空气密度

从应用的角度来说,湿度等因素导致的空气密度变化不需要考虑了。

除非是在SPA、纽博格林那种气候复杂多变的赛道。只简单考虑温度导致的空气密度变化即可。

在开放的空间中,比如对于车身外形来说,气温越高其密度越小,压强也就越小。

应用到赛车上,在后车紧跟前车但并没有进入其乱流区时:前车后部被前车加热了的热空气会使后车的各种空气动力学部件的效率减弱。比如前翼、尾翼等。

此时后车的空气下压力作用较弱,可能不足以在弯中稳定住车身或导致一些意外的操控特性的变化。

空气纵向受力时

空气并不是一个整体,也不是分散开的绝对独立的粒子。在考虑空气的问题时,我们可以根据需要把空气分为若干层或小气团。

如图,在两团空气受到纵向力互相挤压的时候,其整体体现出的是:随着挤压力的增加,其内部向外抵抗这种挤压力的能力也在增加。

简单来说体现在赛车上就是车速越快,车头前方的空气被挤压的就越严重,此时车头处正对的空气阻力也就越大。

空气切向受力时

如图,在两团空气受到切向力互相错开时,其整体体现出的是:虽然最终两个气团会相互分离,但其接触面上还是有一些“粘性”来抵抗这种分离的。

这是由于气体内部的摩擦阻力导致的,并受气体密度影响。简单来说体现在赛车上就是车身表面的不平整会增加阻力。

边界层

在车身表面很薄的一小层空气,叫做边界层,或者更形象的可以说是表面层。

其厚度通常可以以mm计算。在边界层中,气体体现出的就是这种“粘性”。

在远离车身表面的外部,气体体现出的是没有(或几乎没有)这种“粘性”的更自由的流动形式。

分离层

如图,在边界层中,有时会由于外层气体流速较快,内层气体“粘性”较大,导致出内外相邻的小气团速度不一致的情况。

这种速度差就导致了局部的小乱流,Turbulent。

小乱流会导致出更大的流速差,进而出现更大的乱流。

于是就会在体现出空气摩擦阻力的边界层和体现出自由流动的外部自由流体之间,产生出空气团的另一个分层:分离层,Separation。

其中主要是乱流。

气流流过固体表面,刚刚出现微小乱流的位置叫做:转逆点,TransitionPoint。

转逆点之前的气流基本上是平顺的,转逆点之后的气流大体上是不平顺的。

对于整车或反光镜等一个单独的突出物来说,转逆点的相对位置越靠后,整车或这个部件的风阻就越小。

图为两种角度的车尾造型所产生出的分离层(乱流)对比。产生乱流越严重的造型,后玻璃附近造型所导致的风阻就越大。

压强、流速

对于固体的两侧来说,其运动速度的相同的。

外形导致的气体流速更快的一侧,气体压强就更小。

外形导致的气体流速更慢的一侧,气体压强就更大。也就是说会有一个由于固体两侧压强差引发的力,从气体流速慢的一侧将固体向气体流速快的一侧推。

图中箭头为各个切面上的作用力矢量。

将所有矢量相加后,可以简化为一个向上的力。

这种关系,主要体现在远离车身表面的自由流动层中。

比如引擎盖、前玻璃、尾翼等。底盘和地面之间的部分,也在一定程度上适用这种关系。

一些车型并不十分平坦的底盘设计就是在利用这个原理调整整车前后的空气下压力分布。

对于在密闭管道中的持续稳定气流来说,流速越快的地方,气体压强越低。

图中左侧较粗部位的气流速度低于右侧较细部位的气流速度。在进排气管路中,气体的这个特性常被用来提高进排气效率。

从宏观上讲,由于局部空间和压强流速的关系,在车身外形的设计中,相对平缓的曲线可以带来更小的内外侧气团流速差,也就可以让转逆点更靠后方,并带来更小的乱流和分离层尺度。

因此,类似兰博基尼车型顶部的平缓坡面,是为整车带来低风阻的重要原因。

THE END
1.探索电动尾翼的魅力,自带高科技电动尾翼的轿跑车型一览3、保时捷911的电动升降尾翼不仅提升了车辆的稳定性,还为其增添了独特的视觉效果,这款尾翼的升降机制,在提高车辆性能的同时,也展示了保时捷对细节的极致追求。 全球最快电动超跑EP9的性能对比 1、布加迪ZB16-4威龙,以其1500万元的售价和特级别黄金跑车身份闻名,有传言称,这款车的售价高达25亿,由沙特 *** 的一https://www.vqaq.com/4727f0F0AA02.html
2.带尾翼的汽车有哪些懂车帝提供带尾翼的汽车有哪些的详细内容,懂车帝是一个汽车资讯平台,懂车更懂你。我们提供最新汽车报价,汽车图片,汽车价格大全,行情、评测、导购等内容,看车选车买车就上懂车帝。https://m.dongchedi.com/tag/pgc/11685505
3.带自动尾翼的车有哪些带自动尾翼的车有哪些 带有自动尾翼的汽车通常是为了提高汽车的空气动力学性能和高速稳定性。以下是一些知名品牌和型号的轿车,它们配备了自动尾翼: 1. 奥迪R8 V10 Plus:这款豪华跑车配备了一个可调节的碳纤维尾翼,可以根据驾驶条件自动调整角度以提高空气动力学性能。 2. 兰博基尼Aventador SV:这款超级跑车也配备了https://m.yiche.com/baike/617442.htm
4.汽车后面加尾翼有什么作用汽车后面加尾翼的具体作用有: 1.使整辆车身在地面上产生更大的附着力,同时改善空气动力学性能,让空气对汽车产生一种有利于行驶时更加稳定的作用。 2.使汽车上高速时减轻出现发飘的情况:其次还可以抵消一部分升力,从而达到控制汽车上浮,减小风阻影响,也可以使汽车更https://auto.china.com/mip/1050390.html
5.汽车风洞技术解析系列汽车尾翼空气动力学我们在赛车上都会看到安装有结构复杂的尾翼,在城市中我们也可以看到一些改装后的量产车安装有尾翼。但你了解尾翼的原理吗?尾翼真的会如你所期望的发挥它的作用吗?本期汽车风洞技术解析系列,我们一起了解一下汽车尾翼相关的知识。尾翼、扩散器、涡轮增压、碳纤维车身号称汽车界的装x四件套!如果你还能整出点什么气动造https://www.auto-testing.net/news/show-94974.html
6.汽车加装尾翼合法吗加装尾翼年审能过吗→MAIGOO知识一般,加装尾翼有两种类型,一种是跑赛道那种赛车及一些性能车上经常可以看到比较醒目的大型尾翼。另一种是被俗称为小鸭尾的尾翼,这种尾翼一般都是胶水或双面胶粘上去的。这两种无论是哪一个严格来说都是违法改装,是不合法的,虽然尾翼看起来很个性,在高速可以增加一些稳定性,但是日常生活中是不允许的,并且加装尾翼之https://m.maigoo.com/goomai/247744.html
7.兰博基尼Diablo现国外街头,3.95秒破百,车型稀有!上图便是这款兰博基尼的外观设计,侧面被车主贴上“SV”的贴纸,车头是当时年代最为流行的“跳马灯”,车门采用130度剪刀门设计,车尾采用大型尾翼,车身采用2门2座设计,车内空间有限,不适合家用,只适合兜风和逛街。 这样一辆价值百万的兰博基尼Diablo出现在国外街头,3.95秒破百的性能,非常强悍,而且车型非常复古,比较稀有https://k.sina.cn/article_6435756938_17f99db8a00100ensa.html
8.领克新车这尾翼有点帅![色]领克新车这尾翼有点帅![色] 领克Z10还是挺好看的还有尾翼 有点帅哦 整个车身的流线型也好看整体感觉就是很年轻你喜欢这辆车吗?我去试驾的时候就觉得挺好的了听说卖价要20多个w你觉得性价比高吗颜值还是可以的就是性价比我感觉还可以再有诚意一点你觉得呢 #0元玩转这座城#创作者赏金计划#笔记创作分成#新https://m.dianping.com/ugcdetail/308036880?sceneType=0&bizType=29&msource=baiduappugc
9.卡车上的“自动尾翼”!玩弄空气的高手斯堪尼亚S系列牵引车卡车上的“自动尾翼”! 玩弄空气的高手 【卡车之家 原创】一辆赛车想要在赛道上拿下高分的成绩,除了要有强悍的动力,以及完美的下盘调校作为支撑外,更要懂得如何巧妙的玩弄空气,将阻力变成助力。正如1909年的印第500赛车一样,在那个连后视镜都还未被发明的时代,人们已经开始着手降低风阻。http://www.360che.com/tech/230925/184503_all.html