《汽车车身结构与设计》教材同步PPT课件

《汽车车身结构与设计》教材同步PPT课件,汽车车身结构与设计,汽车,车身,结构,设计,教材,同步,PPT,课件 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社1.1.了解汽车造型设计的特点和要求；了解汽车造型设计的特点和要求；2.2.掌握汽车空气动力学基本知识；掌握汽车空气动力学基本知识；3.3.了解汽车空气动力特性在车身造型设计中的应用。了解汽车空气动力特性在车身造型设计中的应用。知识要点知识要点能力要求能力要求相关知识相关知识汽车造型的特点和要汽车造型的特点和要求求了解汽车造型的特点和要了解汽车造型的特点和要求求汽车造型演变与空气动力学关系汽车造型演变与空气动力学关系汽车汽车空气动力学空气动力学基本基本知识知识掌握掌握空气动力学基本概念空气动力学基本概念空气阻力、空气阻力系数、粘滞现象、空气阻力、空气阻力系数、粘滞现象、流谱流谱空气动力特性在车身空气动力特性在车身造型设计中的应用造型设计中的应用了解汽车外形优化实例了解汽车外形优化实例优化方法优化方法空气动力性实验空气动力性实验了解空气动力性实验任务了解空气动力性实验任务风洞试验风洞试验汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社5.1 5.1 汽车汽车造型设计的特点和要求造型设计的特点和要求 汽车造型设计是汽车车身设计的开始，是指汽车总布置和车身总布置基本确汽车造型设计是汽车车身设计的开始，是指汽车总布置和车身总布置基本确定之后进一步使汽车获得具体形状和艺术面貌的定之后进一步使汽车获得具体形状和艺术面貌的过程过程.1.汽车造型设计的汽车造型设计的特点特点 汽车造型是一个需要综合结构力学、人机工程学、空气动力学、造型艺术、汽车造型是一个需要综合结构力学、人机工程学、空气动力学、造型艺术、工程材料等多学科知识的综合性设计问题。工程材料等多学科知识的综合性设计问题。汽车造型艺术不同汽车造型艺术不同于其它造于其它造型艺术，具有独特的的艺术特点。型艺术，具有独特的的艺术特点。汽车产品的造型应具有物质与精神功能的双重特性。既具有使用价值，又汽车产品的造型应具有物质与精神功能的双重特性。既具有使用价值，又有艺术感染力，满足人们的审美要求，是技术与艺术的统有艺术感染力，满足人们的审美要求，是技术与艺术的统一。一。要充分反映力学、材料学、机构学的新成就，体现最新材料、先进结构、要充分反映力学、材料学、机构学的新成就，体现最新材料、先进结构、先进工艺的特征。先进工艺的特征。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社2.汽车造型设计内容汽车造型设计内容 汽车造型设计包括汽车造型设计包括外形设计和室外形设计和室内设内设计计两部分。汽车造型设计师的工两部分。汽车造型设计师的工作是：参与汽车总布置设计和车身总布置设计，绘制效果图，雕塑模型，作是：参与汽车总布置设计和车身总布置设计，绘制效果图，雕塑模型，将外形形体上的曲线表达在主图板上，制定室内造型和覆饰设计方案，将外形形体上的曲线表达在主图板上，制定室内造型和覆饰设计方案，最后协同结构设计师将造型具体体现在车身结构上。最后协同结构设计师将造型具体体现在车身结构上。汽车造型特征重点认知部位 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社3.汽车造型设计要求汽车造型设计要求 1）良好的空气动力特性）良好的空气动力特性 汽车具有合理的外形，可以减小空气阻力，以改善汽车的动力性和提高燃油经济汽车具有合理的外形，可以减小空气阻力，以改善汽车的动力性和提高燃油经济性；同性；同时具时具有良好的空气动力稳定性有良好的空气动力稳定性。2）良好的适用性）良好的适用性 按照人机工程学的原理使汽车结构合理，保证乘坐的安全性、舒适性、操作方便按照人机工程学的原理使汽车结构合理，保证乘坐的安全性、舒适性、操作方便性及视野良好等要求。性及视野良好等要求。3）应具有完美的艺术形象）应具有完美的艺术形象 汽车的艺术形象应突出国家、地域、民汽车的艺术形象应突出国家、地域、民族特族特点，如美国汽车豪华、舒适、气派；点，如美国汽车豪华、舒适、气派；日本汽车简约、明快；德国汽车精良、实用等。我国汽车的艺术形象表现出朴实、含日本汽车简约、明快；德国汽车精良、实用等。我国汽车的艺术形象表现出朴实、含蓄、大方的特点蓄、大方的特点。4）车身应具有良好的工艺性）车身应具有良好的工艺性 如合理分块，尽量减少拉延深度，减少冲压工序，简化冲模结构，并使零件具有如合理分块，尽量减少拉延深度，减少冲压工序，简化冲模结构，并使零件具有良好的装焊工艺性等。良好的装焊工艺性等。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社5）应考虑材料的装饰效果）应考虑材料的装饰效果 汽车车身上采用多种材料，如钢铁、有色金属、玻璃、纺织品、皮革、工程塑料、汽车车身上采用多种材料，如钢铁、有色金属、玻璃、纺织品、皮革、工程塑料、橡胶、木材、纸、油漆等。造型设计师应深入了解各种材料的性能、工艺方式，并橡胶、木材、纸、油漆等。造型设计师应深入了解各种材料的性能、工艺方式，并正确选用，以表现其装饰效果。正确选用，以表现其装饰效果。6）对造型人员的要求）对造型人员的要求 汽车造型需要多方面、多领域的知识，至少应有汽车造型需要多方面、多领域的知识，至少应有造型师、色彩花纹设计师、实物造型师、色彩花纹设计师、实物模型师、三维数字模型师和逆向工程师模型师、三维数字模型师和逆向工程师等技等技术人员组成。要求他们应具备丰富的创术人员组成。要求他们应具备丰富的创造性、卓越的实施表现能力造性、卓越的实施表现能力、宽、宽广的知识面、良好的协作广的知识面、良好的协作精神、人精神、人共事的能共事的能力等。力等。各汽车制造公司之间的竞争，汽车一般每年都有局部改进。各汽车制造公司之间的竞争，汽车一般每年都有局部改进。轿车车身每隔轿车车身每隔36年年即进行全部更新换型即进行全部更新换型(货车每隔货车每隔810年年)。车身造型必须充分考虑实际使用价值和满。车身造型必须充分考虑实际使用价值和满足人们审美要求，所以车身造型的美足人们审美要求，所以车身造型的美学是学是以汽车特定的使用功能、生产工艺和车身以汽车特定的使用功能、生产工艺和车身一定结构型式为基础而表现的。一定结构型式为基础而表现的。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社 5.2 5.2 汽车空气动力学基本知识汽车空气动力学基本知识 当汽车向前行驶时，与空气产生复杂的相互作用，需要承受很大的气动力作当汽车向前行驶时，与空气产生复杂的相互作用，需要承受很大的气动力作用，特别是高速行驶的轿车，气流对轿车的行驶状态将产生极大的影响。用，特别是高速行驶的轿车，气流对轿车的行驶状态将产生极大的影响。汽车汽车的空气动力学特性主要取决于车身造型的空气动力学特性主要取决于车身造型。汽车造型与空气动力学的关系，将直。汽车造型与空气动力学的关系，将直接影响汽车的下列因素：接影响汽车的下列因素：(1)(1)车速；车速；(3)(3)高速行驶的稳定性；高速行驶的稳定性；(3)(3)在侧风作用下，直线行驶的稳定性；在侧风作用下，直线行驶的稳定性；(4)(4)空气噪音的干扰；空气噪音的干扰；(5)(5)汽车表面的泥尘污染。汽车表面的泥尘污染。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社5.2.1 汽车汽车空气动力学的研究内容空气动力学的研究内容 汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识，研究汽车行驶时，即与空气产生汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识，研究汽车行驶时，即与空气产生相对运动时，汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作相对运动时，汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力，以用力，以及汽及汽车外车外部形部形状对空气流动和空气动力的影响。状对空气流动和空气动力的影响。汽车空气动力学研究的重要手段是汽车空气动力学研究的重要手段是风洞试验风洞试验，在原理、方法上和航空、船舶、，在原理、方法上和航空、船舶、火火车的车的空气动力学风洞试验有很空气动力学风洞试验有很多相多相似之处。似之处。例如在研究空气动力、压强场和流场显示方面有非常相近之处。但是汽车是在例如在研究空气动力、压强场和流场显示方面有非常相近之处。但是汽车是在地面上行驶的钝头体，气动特性介于锐边的平板和流线体之间，且行驶状况异常地面上行驶的钝头体，气动特性介于锐边的平板和流线体之间，且行驶状况异常复杂，因而，汽车空气动力学有别于上述分支学科，有其自身的特点。复杂，因而，汽车空气动力学有别于上述分支学科，有其自身的特点。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社气动阻力气动阻力(Drag-Force)（即空气阻力）（即空气阻力）气动侧向力气动侧向力(Side Force)气动升力气动升力(Lift-Force)侧倾力矩侧倾力矩Mx俯仰力矩俯仰力矩My横摆力矩横摆力矩Mz 5.2.2 汽车的空气动力汽车的空气动力 汽车在行驶时，车身外表面会受到汽车在行驶时，车身外表面会受到空气阻力、升力和侧向力空气阻力、升力和侧向力，这三种压力合成，这三种压力合成得到作用于汽车上的合力，称为气动力。得到作用于汽车上的合力，称为气动力。气气动阻力动阻力、侧、侧向力向力和升和升力分别是力分别是沿沿X、Y、Z轴三轴三个坐标方向的分力，其个坐标方向的分力，其实际作用点实际作用点分别是汽车正面、侧面和水平面的风压中心分别是汽车正面、侧面和水平面的风压中心，即正投影、侧投影与水平投影的形心。，即正投影、侧投影与水平投影的形心。一般情况下，这一般情况下，这三个形心相互不重合三个形心相互不重合，与车辆的重心也不重合与车辆的重心也不重合。这。这三个三个力则会力则会产产生生以以汽车重心为原汽车重心为原点围绕三点围绕三个坐标轴的三个力个坐标轴的三个力矩。矩。作用在汽车上的气动力和气动力矩与汽车性能密切相关。气动阻力直接影响轿车作用在汽车上的气动力和气动力矩与汽车性能密切相关。气动阻力直接影响轿车加速性和燃油消耗率；气动侧向力、升力和横摆力矩直接影响汽车的稳定性和直线加速性和燃油消耗率；气动侧向力、升力和横摆力矩直接影响汽车的稳定性和直线行驶能力，影响汽车的操纵性能，从而影响行驶安全性。行驶能力，影响汽车的操纵性能，从而影响行驶安全性。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社1.气动阻力（即空气阻力）和空气阻力系数气动阻力（即空气阻力）和空气阻力系数 车速与阻力的关系车速与阻力的关系 当汽车速度达到当汽车速度达到6070km/h时，时，空气阻力将逐渐增大，超过空气阻力将逐渐增大，超过100km/h时，功率几乎全部消耗时，功率几乎全部消耗在克服空气阻力上了在克服空气阻力上了。当一辆轿车以当一辆轿车以80公里小时的公里小时的时速前进时，有时速前进时，有60的油耗是的油耗是用来克服风阻的。用来克服风阻的。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社汽车空气阻力系数汽车空气阻力系数用于描述汽车空气动力学特性的系数，也称为风阻系用于描述汽车空气动力学特性的系数，也称为风阻系数，用数，用 表示，是评价车身外形空气动力特性的重要指标表示，是评价车身外形空气动力特性的重要指标。汽汽车车的空气阻力；的空气阻力；空气密度；空气密度；气流速度气流速度(相当于汽相当于汽车车行行驶驶速度速度)；汽汽车车的迎的迎风风面面积积，即正面投影面，即正面投影面积积，该该面面积积包括包括汽汽车车底部零件及底部零件及轮轮胎的前胎的前视视投影面投影面积积。空气阻力系数与空气阻力成正比空气阻力系数与空气阻力成正比，空气阻力愈大，空气阻力系数愈大；，空气阻力愈大，空气阻力系数愈大；与汽车的与汽车的迎风面积成反比迎风面积成反比，还，还与汽车行驶速度和空气密度有关。因此，减小汽车的迎风面与汽车行驶速度和空气密度有关。因此，减小汽车的迎风面积可以减小空气阻力。积可以减小空气阻力。从汽车正从汽车正面看，首当其冲是降低汽车的高度面看，首当其冲是降低汽车的高度。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社年份年份190019001910191019201920现现代代车车高高/m/m2.72.72.42.41.91.91.41.4车身高度变化情况车身高度变化情况 目前市场上主流的中级轿车风阻系数目前市场上主流的中级轿车风阻系数 车车型型三菱三菱翼神翼神本田本田思域思域马马自自达达A3A3福特福福特福克斯克斯荣威荣威550550速速腾腾标标致致307307风风阻阻系数系数0.290.290.290.290.310.310.310.310.30.30.320.320.330.33 试试验表明，空气阻力系数每下降验表明，空气阻力系数每下降10，燃油就可节省，燃油就可节省7左右。曾有人对两种相同质量，相同尺寸，但具有不左右。曾有人对两种相同质量，相同尺寸，但具有不同空气阻力系数同空气阻力系数(分别是分别是0.44和和0.25)的轿车进行比较，的轿车进行比较，以每小时以每小时88公里的时速行驶了公里的时速行驶了100公里，燃油消耗后者公里，燃油消耗后者比前者节约了比前者节约了1.7公升。公升。车高与车速的关系车高与车速的关系 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社作用在汽车车身上的空气阻力一般可分成作用在汽车车身上的空气阻力一般可分成5个分力：形状阻力、表面摩擦阻力、诱个分力：形状阻力、表面摩擦阻力、诱导阻力、干扰阻力和内部阻力。导阻力、干扰阻力和内部阻力。1）形状阻力：）形状阻力：轿车前部的正压力和车身后部的负压力所产生的压力差而引起的阻轿车前部的正压力和车身后部的负压力所产生的压力差而引起的阻力力，约占整个空气阻力的约占整个空气阻力的60%。典型的静态压力分布及压力系数的变化情况典型的静态压力分布及压力系数的变化情况 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社2）表面摩擦阻力）表面摩擦阻力：空气流经汽车表面时会产生摩擦力，这个分力通常称为表空气流经汽车表面时会产生摩擦力，这个分力通常称为表面阻力，即表层摩擦力。轿车的摩擦阻力约占整个空气阻力的面阻力，即表层摩擦力。轿车的摩擦阻力约占整个空气阻力的9%。它取决于。它取决于车身表面的面积和光滑程度。车身表面的面积和光滑程度。3）诱导阻力）诱导阻力：汽车在高速行驶中，由于车身上下两表面的气流压力不同，下汽车在高速行驶中，由于车身上下两表面的气流压力不同，下面所受的气流压力比上面大，这种压力差必然会产生一种向上的升力，汽车的面所受的气流压力比上面大，这种压力差必然会产生一种向上的升力，汽车的升力并非完全垂直于其运动方向升力并非完全垂直于其运动方向，其纵向水平分力称为诱导阻力其纵向水平分力称为诱导阻力，车速越快，车速越快，压力差越大，升力就越大，诱导阻力也越大。轿车的诱导阻力约占整个空气阻压力差越大，升力就越大，诱导阻力也越大。轿车的诱导阻力约占整个空气阻力的力的5%7%。为了减小诱导阻力，就必须减小升力。为了减小诱导阻力，就必须减小升力。4）干扰阻力）干扰阻力：由车身表面突起物引起的气流相互干扰而产生的阻力。产生这由车身表面突起物引起的气流相互干扰而产生的阻力。产生这种阻力的构件主要有车轮、车轮罩、后视镜、门把手、排水槽、雨刷器和前牌种阻力的构件主要有车轮、车轮罩、后视镜、门把手、排水槽、雨刷器和前牌照等。轿车的诱导阻力约占整个空气阻力的照等。轿车的诱导阻力约占整个空气阻力的15%。5）内部阻力）内部阻力：内部阻力又称为内循环阻力，是由轿车发动机冷却系、车室内内部阻力又称为内循环阻力，是由轿车发动机冷却系、车室内通风等气流经车体内部时所造成的阻力，一般约为空气阻力的通风等气流经车体内部时所造成的阻力，一般约为空气阻力的10%13%。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社车身前部形状的改变引起的阻力下降车身前部形状的改变引起的阻力下降 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社5.2.3 空气阻力空气阻力与其他因素的关系与其他因素的关系1）与）与车速的关系车速的关系 研究表明，汽车行驶时受到的空气阻力与风阻系数、正研究表明，汽车行驶时受到的空气阻力与风阻系数、正面投影面面投影面积和车速的积和车速的平方成平方成正比。一正比。一辆时辆时速速193km的的轿车所受到的空气阻力是一辆时轿车所受到的空气阻力是一辆时速速96.5km的的轿车的轿车的4倍。倍。2）与加速性能的关系）与加速性能的关系 减小空气阻力和轿车的重力，可以提高轿车的加速性能，同时，轿车的加速减小空气阻力和轿车的重力，可以提高轿车的加速性能，同时，轿车的加速能力还与行驶速度有关。当轿车从静止开始行驶时，其加速度可能为最大；能力还与行驶速度有关。当轿车从静止开始行驶时，其加速度可能为最大；而当达到最大车速时，加速能力将大为降低。这是因为车速增加使空气阻力而当达到最大车速时，加速能力将大为降低。这是因为车速增加使空气阻力大大增加，从而导致加速能力下降。大大增加，从而导致加速能力下降。3）与燃油消耗量的关系）与燃油消耗量的关系 汽车空气阻力是由发动机所产生的牵引力来克服的。若能减小空气阻力，就汽车空气阻力是由发动机所产生的牵引力来克服的。若能减小空气阻力，就可减小发动机所需功率，从而减小汽车的耗油量。若轿车做匀速直线行驶时，可减小发动机所需功率，从而减小汽车的耗油量。若轿车做匀速直线行驶时，则百千米油耗为则百千米油耗为 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社行驶100km所消耗的功率kwh 发动机相应工况的有效油耗量，单位g（kwh）燃油的密度。汽油为0.710.73kg/L，柴油为0.810.82kg/L 实际上，实际上，空气阻力对燃油消耗量的影响与轿车类型、发动机特性、车速、空气阻力对燃油消耗量的影响与轿车类型、发动机特性、车速、道路状况和使用情况等因素有关道路状况和使用情况等因素有关，并不能简单地用上述公式计算。试验表明，并不能简单地用上述公式计算。试验表明,空气阻力系数每降低空气阻力系数每降低10%,燃油节省燃油节省7%左右。对两种相同质量，相同尺寸，但左右。对两种相同质量，相同尺寸，但具有不同空气阻力系数具有不同空气阻力系数(分别是分别是0.44 和和0.25)的轿车进行比较，以的轿车进行比较，以88 km/h 的时的时速行驶了速行驶了100 km，燃油消耗后者比前者节约了，燃油消耗后者比前者节约了1.7 L。奥迪。奥迪100轿车的试验数轿车的试验数据表明，空气阻力系数值从据表明，空气阻力系数值从0.42降低为降低为0.30，混合循环时，燃油经济性可以改，混合循环时，燃油经济性可以改善善9%左右；若以左右；若以150km/h行驶时，燃油经济性则可改善行驶时，燃油经济性则可改善25%。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社2.升力升力 根根据流据流体力学原理，当流体体力学原理，当流体运动速度高运动速度高时，其时，其密度低密度低、压压力小力小；而；而当流体速当流体速度低时，其密度高、压力大。飞机就是利用这个原理获得了上升的空气压力。度低时，其密度高、压力大。飞机就是利用这个原理获得了上升的空气压力。汽车底面大都是不平整、不光滑的，汽车底部产生的涡流以及气流在底面形汽车底面大都是不平整、不光滑的，汽车底部产生的涡流以及气流在底面形成的附面层，严重阻碍着底部气流的流动，底部气流受阻塞使得压力升高，形成的附面层，严重阻碍着底部气流的流动，底部气流受阻塞使得压力升高，形成对汽车的升力作用。成对汽车的升力作用。流经汽车上表面的气流流速往往大于流经底部的气流流流经汽车上表面的气流流速往往大于流经底部的气流流速速，产生的，产生的压力差压力差使之有一个由下向上的力，这就是升力。使之有一个由下向上的力，这就是升力。汽车的截面形状与飞机机翼有相近之处，但是同样的效应放到汽车上则会产汽车的截面形状与飞机机翼有相近之处，但是同样的效应放到汽车上则会产生不利影响。轿车的升力会降低轮胎的附着力，从而影响轿车的驱动力、操纵生不利影响。轿车的升力会降低轮胎的附着力，从而影响轿车的驱动力、操纵性和稳定性。性和稳定性。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社 轿车的升力并非完全垂直于轿车的运动方向轿车的升力并非完全垂直于轿车的运动方向，升力与车速有关，随着车升力与车速有关，随着车速的增加而上升。速的增加而上升。如某轿车以如某轿车以160km/h的速度行驶时，前轴上所受的速度行驶时，前轴上所受的升的升力占力占轿车质量的轿车质量的20%25%。这将大大降低前轮与地面间的附着力，重量轻特别。这将大大降低前轮与地面间的附着力，重量轻特别是重心靠后的轿车，对前端的升力尤其敏感是重心靠后的轿车，对前端的升力尤其敏感。由。由于前轮失去附着重量，使轿于前轮失去附着重量，使轿车有可能失去控制。尤其在转弯时或受到侧面来的阵风作用时，轿车失控的车有可能失去控制。尤其在转弯时或受到侧面来的阵风作用时，轿车失控的险情会更大。因此，险情会更大。因此，从安全角度考虑，减小升力比降低空气阻力更为重要。从安全角度考虑，减小升力比降低空气阻力更为重要。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社 升力与车身形状有关升力与车身形状有关，通常用，通常用中线和迎角中线和迎角来说明二者的关系。轿车各横来说明二者的关系。轿车各横截面的形心的连线称为中线，中线的最前端和最后端分别称为前缘和后缘。截面的形心的连线称为中线，中线的最前端和最后端分别称为前缘和后缘。前缘与后缘的连线称为弦。弦与轿车前进方向的夹角称为迎角。一般规定前缘与后缘的连线称为弦。弦与轿车前进方向的夹角称为迎角。一般规定前高后低的弦线，其迎角为正，反之为负。前高后低的弦线，其迎角为正，反之为负。正迎角时，迎角越大升力越大正迎角时，迎角越大升力越大，因此，为了减小升力，应设法减小迎角，因此，为了减小升力，应设法减小迎角，尽量使迎角为负值。这也是现代轿车前低后高减小升力的原因。前部低矮尽量使迎角为负值。这也是现代轿车前低后高减小升力的原因。前部低矮而尾部肥厚上翘的轿车造型，可以获得较大的负迎角，从而减小升力。而尾部肥厚上翘的轿车造型，可以获得较大的负迎角，从而减小升力。迎角的意义 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社3.侧向力侧向力 汽车在行驶过程中，常会遇到横向风，车身会受到侧向力、侧倾力矩的作用。汽车在行驶过程中，常会遇到横向风，车身会受到侧向力、侧倾力矩的作用。侧向力可使汽车方向盘抖动，使汽车直线行驶稳定性降低，严重时甚至会使汽侧向力可使汽车方向盘抖动，使汽车直线行驶稳定性降低，严重时甚至会使汽车失去控制而造成事故。车失去控制而造成事故。实验表明，风压中心的位置对轿车的空气动力稳定性影响较大。如实验表明，风压中心的位置对轿车的空气动力稳定性影响较大。如风压中心风压中心在质心之后，则侧向力产生的横摆力矩在质心之后，则侧向力产生的横摆力矩Mz会削弱侧向风的作用，使轿车趋于稳会削弱侧向风的作用，使轿车趋于稳定定。流线型越好的轿车，风压中心越靠近前部流线型越好的轿车，风压中心越靠近前部。这也是甲壳虫轿车。这也是甲壳虫轿车(风压中心较靠风压中心较靠前前)存在横向不稳定现象的原因。因此，存在横向不稳定现象的原因。因此，轿车在造型设计时，应尽量减小轿车前轿车在造型设计时，应尽量减小轿车前部的侧面投影面积，同时增加尾部的侧面投影面积，使风压中心靠近后轴部的侧面投影面积，同时增加尾部的侧面投影面积，使风压中心靠近后轴。近年来开发的低矮轿车、圆形轿车车身，对减小侧向力有一定能够效果。近年来开发的低矮轿车、圆形轿车车身，对减小侧向力有一定能够效果。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社 研究汽车的气动造型问题，仅知道作用在汽车上的气动力和气动力矩是不够的，研究汽车的气动造型问题，仅知道作用在汽车上的气动力和气动力矩是不够的，因为它们与流过汽车表面气流的流动过程直接相关。因此，通常还要研究空气在汽因为它们与流过汽车表面气流的流动过程直接相关。因此，通常还要研究空气在汽车周围流动的物理特性，即汽车流谱问题及表面压强分布，了解车周围流动的物理特性，即汽车流谱问题及表面压强分布，了解汽车表面气流的流汽车表面气流的流动机制，以及气流的分离和尾流动机制，以及气流的分离和尾流等情况，以利于对气动现象与机理的分析，以便于等情况，以利于对气动现象与机理的分析，以便于改进车身造型。改进车身造型。5.2.4 空气空气在汽车周围流动的物理特性在汽车周围流动的物理特性 1.空气空气的黏滞的黏滞现象现象 当当汽车在空气场中运动时，汽车表面与其相邻的空气粒子之间像有无数只小钩子汽车在空气场中运动时，汽车表面与其相邻的空气粒子之间像有无数只小钩子在相互牵扯，与汽车表面接触的气体将受到该表面的阻滞，使相对速度变在相互牵扯，与汽车表面接触的气体将受到该表面的阻滞，使相对速度变为零，称为零，称为为黏滞现象黏滞现象。邻近该表面的空气层也邻近该表面的空气层也被黏滞被黏滞摩擦力所阻滞，其相对速度随着摩擦力所阻滞，其相对速度随着与汽车表与汽车表面距离的面距离的变化而变化。变化而变化。距距离汽车表离汽车表面越近，空气粒子的运动面越近，空气粒子的运动受黏滞受黏滞性的影响越大，气流速度性的影响越大，气流速度也越慢也越慢。随着距离的增加，空气粒子。随着距离的增加，空气粒子受黏滞受黏滞性影响的程度逐渐减小性影响的程度逐渐减小，运，运动得也更快。动得也更快。当与汽车表面距离超过一定数值时，空气粒子的运动几乎不再当与汽车表面距离超过一定数值时，空气粒子的运动几乎不再受黏滞受黏滞性的影响，其性的影响，其速度与外部气流的速度相等。速度与外部气流的速度相等。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社 附附面层内的速度分布面层内的速度分布 附面层：附面层：围绕着运动物体的一个相对薄的空气层内，气流速度有着急剧的变化，存在围绕着运动物体的一个相对薄的空气层内，气流速度有着急剧的变化，存在着速度着速度梯度，该梯度，该气流层称为附面层。气流层称为附面层。层流层流:当附面层内的气流相对运动速当附面层内的气流相对运动速度变度变化相差不大时，该层内气流能够保持化相差不大时，该层内气流能够保持平行，平行，相相对运动的状态不变对运动的状态不变，这，这一边界层称为层流。一边界层称为层流。湍流湍流:当气流的相对运动速当气流的相对运动速度变化较大时，度变化较大时，各层之间的气流分子出现跨层运动，层流各层之间的气流分子出现跨层运动，层流形式被破坏，形成湍流。湍流对运动物体表面的黏滞阻力比层流更形式被破坏，形成湍流。湍流对运动物体表面的黏滞阻力比层流更大。大。汽车表面实际上由湍流附面层所覆盖。汽车表面实际上由湍流附面层所覆盖。轿车表面的附面层轿车表面的附面层 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社 黏滞黏滞阻力的大小与汽阻力的大小与汽车外车外形有关形有关。如果表面平整光滑，没有局部的凹凸变化，。如果表面平整光滑，没有局部的凹凸变化，则有助于空气分子顺利以层流的形式滑过。车身表面任何小的凹凸变化则有助于空气分子顺利以层流的形式滑过。车身表面任何小的凹凸变化如后如后视镜等视镜等都会形成都会形成湍流，从湍流，从而形成较大的黏滞阻力。而形成较大的黏滞阻力。2汽车周围的流谱汽车周围的流谱 汽车表面空气的流动情况可在风洞中用在汽车表面粘贴汽车表面空气的流动情况可在风洞中用在汽车表面粘贴丝线（丝线（丝带法丝带法）的）的方法方法进行进行观察；汽观察；汽车整体的流露通常在烟风洞中进行车整体的流露通常在烟风洞中进行观察（观察（烟流法烟流法），），这种风洞按一定这种风洞按一定要求释放烟流，由烟流流过汽车或模型的过程，可以清晰地观察到气流流过汽车完要求释放烟流，由烟流流过汽车或模型的过程，可以清晰地观察到气流流过汽车完整的图象。整的图象。风洞中得到的轿车流谱 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社 2）汽车尾部流谱）汽车尾部流谱 尾流：尾流：当气流沿着汽车表面流动到尾部时，气当气流沿着汽车表面流动到尾部时，气流分离而形成尾随在轿车后面的尾流。流分离而形成尾随在轿车后面的尾流。尾流中主要是负压，好像作用于汽车后截面尾流中主要是负压，好像作用于汽车后截面上的吸力，从而产生运动阻力。上的吸力，从而产生运动阻力。设计时，应设设计时，应设法减小截面面积，以减小尾流负压，从而减小法减小截面面积，以减小尾流负压，从而减小车身运动阻力。车身运动阻力。良好的车身造型设计，首先应良好的车身造型设计，首先应避免尾流涡旋造成对路面过大的紊流，以减少避免尾流涡旋造成对路面过大的紊流，以减少尘土飞扬；其次，应考虑引导气流对后窗玻璃尘土飞扬；其次，应考虑引导气流对后窗玻璃等部位有一定的冲刷作用，以防止尘土沉积。等部位有一定的冲刷作用，以防止尘土沉积。a)尾流导致后窗易尘土沉积尾流导致后窗易尘土沉积 b)尾流冲刷后窗沉积的尘土尾流冲刷后窗沉积的尘土1）汽车前部流谱）汽车前部流谱汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社“直角后背直角后背”大规模气流分离和大规模气流分离和“斜背斜背”漩涡的生成漩涡的生成3）汽车底部的流谱）汽车底部的流谱 汽车底部大汽车底部大都不都不平整、不平整、不光滑，光滑，汽车底部产生的涡流以及气流在底面形成的附面汽车底部产生的涡流以及气流在底面形成的附面层和地面产生的次生地面附面层，严重阻碍着底部气流的流动层和地面产生的次生地面附面层，严重阻碍着底部气流的流动。底部气流受阻塞使底部气流受阻塞使得压力升高，形成对汽车的升力作用得压力升高，形成对汽车的升力作用。汽车在行驶时，由于汽车底部和地面之间气流的粘滞和干扰，在底部形成一种相汽车在行驶时，由于汽车底部和地面之间气流的粘滞和干扰，在底部形成一种相当复杂的、强烈的涡旋（即湍流），对汽车的气动力影响很大。当复杂的、强烈的涡旋（即湍流），对汽车的气动力影响很大。汽车底部流谱的影响因素：汽车底部流谱的影响因素：1）汽车底部与地面的距离；）汽车底部与地面的距离；2）车身造型以及汽车长度、）车身造型以及汽车长度、宽度和高度之比；宽度和高度之比；3）底部的平整光滑程度；）底部的平整光滑程度；4）地板的纵向和横向曲率。）地板的纵向和横向曲率。具有光滑底部的轿车，由于其底部减少了湍急的气流和摩擦损失，所以空气阻力具有光滑底部的轿车，由于其底部减少了湍急的气流和摩擦损失，所以空气阻力将随离地间隙的增加而减小。轿车地板的合理造型，力求使气流通畅，将有助于降低将随离地间隙的增加而减小。轿车地板的合理造型，力求使气流通畅，将有助于降低气动阻力和升力。实际上，车身底部由于底盘传动机构、发动机底部以及其他机构在气动阻力和升力。实际上，车身底部由于底盘传动机构、发动机底部以及其他机构在底部外露，故很难实现使底部平顺。底部外露，故很难实现使底部平顺。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社4）汽车侧面的流谱）汽车侧面的流谱一般情况下，汽车顶盖上的气流速度高于底部气流的流速，而压力则一般情况下，汽车顶盖上的气流速度高于底部气流的流速，而压力则低于底部。因此，底部高压区的空气会从底部流出经过两个侧面向上运动。低于底部。因此，底部高压区的空气会从底部流出经过两个侧面向上运动。该气流与迎面来的气流相互作用，会产生旋转的气流运动，即涡流。一部分该气流与迎面来的气流相互作用，会产生旋转的气流运动，即涡流。一部分涡流贴附着车身侧面，另一部分则随气流向后延伸，呈螺旋状拖在汽车后面涡流贴附着车身侧面，另一部分则随气流向后延伸，呈螺旋状拖在汽车后面形成尾涡形成尾涡。同时，前风窗前的气流分离区存在的涡流扩展到前风窗两侧边缘，又同时，前风窗前的气流分离区存在的涡流扩展到前风窗两侧边缘，又沿车身两侧一直延伸到汽车尾部，尾部的气流分离区也可能产生涡流，并延沿车身两侧一直延伸到汽车尾部，尾部的气流分离区也可能产生涡流，并延伸到尾流中。这两对尾流在车尾部合伸到尾流中。这两对尾流在车尾部合成一对使成一对使汽车阻力增加。汽车阻力增加。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社3.汽汽车内车内部气流与表面压强分布部气流与表面压强分布 轿车的轿车的内部气流包括车室内部的通风气流、发动机冷却散热的气流内部气流包括车室内部的通风气流、发动机冷却散热的气流。由于车室。由于车室内部通风仅引入少量气体，因此动量损失较小，从空气动力学流谱的观点考虑，可内部通风仅引入少量气体，因此动量损失较小，从空气动力学流谱的观点考虑，可以忽略不计。而发动机冷却散热气流相当大，气流通过散热器后，紊乱曲折地流过以忽略不计。而发动机冷却散热气流相当大，气流通过散热器后，紊乱曲折地流过发动机和其他机件，最后从位于汽车底部的一系列开口处扩散到外面。由于冷却系发动机和其他机件，最后从位于汽车底部的一系列开口处扩散到外面。由于冷却系的气流导腔不规则，各类拐角、障碍使流动方向较多地发生突然改变，摩擦和动量的气流导腔不规则，各类拐角、障碍使流动方向较多地发生突然改变，摩擦和动量损失相当大，实际上造成了一个附加的损失相当大，实际上造成了一个附加的“内部气流阻力内部气流阻力”。例如，前置发动机可以较好地利用轿车前部气流来散热。冷却气流可以从前围面例如，前置发动机可以较好地利用轿车前部气流来散热。冷却气流可以从前围面罩的格栅、保险杠上部与格栅下条之间的间隙，以及保险杠上的开口或保险杠下部罩的格栅、保险杠上部与格栅下条之间的间隙，以及保险杠上的开口或保险杠下部的间隙中进入。通常前围面罩格栅处的气流速度较弱，保险杠下部气流速度最强。的间隙中进入。通常前围面罩格栅处的气流速度较弱，保险杠下部气流速度最强。特别在高速行驶时，该处气流对冷却发动机效果最好。而后置发动机应加大风扇功特别在高速行驶时，该处气流对冷却发动机效果最好。而后置发动机应加大风扇功率，强制气流通过散热器来散热。率，强制气流通过散热器来散热。研究车内气流的目的研究车内气流的目的在于如何恰当地引进外部气流以最有效地完成冷却、通风后在于如何恰当地引进外部气流以最有效地完成冷却、通风后再排出车外，并使气流的进出对整车气动性能的影响最小。再排出车外，并使气流的进出对整车气动性能的影响最小。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社轿车的内部气流与表面压强分布轿车的内部气流与表面压强分布 轿车车内空气的流向轿车车内空气的流向 货车驾驶室换气情况货车驾驶室换气情况 不同车身的表面压强分布不同车身的表面压强分布进气口开设在侧面进气口开设在侧面 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社5.3 空气动力特性在车身造型设计中的应用空气动力特性在车身造型设计中的应用 实际物体周围的空气流谱受到数不清的因素的影响，实际物体周围的空气流谱受到数不清的因素的影响，使汽使汽车空气动力学至今车空气动力学至今还是一门以风洞实验为基础的经验性学科，其合理应用是通过测定空气动力系还是一门以风洞实验为基础的经验性学科，其合理应用是通过测定空气动力系数，比较并分析车身周围气流的流谱来进行的。逐步改善气流状态使之逼近理数，比较并分析车身周围气流的流谱来进行的。逐步改善气流状态使之逼近理想的造型，以减小空气阻力，降低升力，减少涡流的产生与发展，控制气流，想的造型，以减小空气阻力，降低升力，减少涡流的产生与发展，控制气流，降低泥污喷溅的程度。降低泥污喷溅的程度。影响空气动力特性的主要参数：影响空气动力特性的主要参数：（1）位置参数：迎角、）位置参数：迎角、侧偏角侧偏角和离地间隙。和离地间隙。（2）形状参数：车身前部、侧部、后部）形状参数：车身前部、侧部、后部等部等部位特定形位特定形状。状。注：注：质心侧偏角质心侧偏角：汽车质心侧偏角是汽车纵向与运动方向，即与汽车旋转圆切线的夹角。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社车身空气动力性优化设计内容：车身空气动力性优化设计内容：1）光顺车身表面的曲线形状，消除或延迟空气附面层剥离和涡流的产生。）光顺车身表面的曲线形状，消除或延迟空气附面层剥离和涡流的产生。调调整迎面和背面的倾斜角度，使车头、前窗和后窗等造型的倾斜角有整迎面和背面的倾斜角度，使车头、前窗和后窗等造型的倾斜角有利于减小阻力和升力的产生。利于减小阻力和升力的产生。2）减少凸起物，形成平滑表面。）减少凸起物，形成平滑表面。3）设计空气动力附件，有效引导气流，这是改善和控制车身周围流谱的）设计空气动力附件，有效引导气流，这是改善和控制车身周围流谱的有效措施。有效措施。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社5.3.1 5.3.1 车身车身外形设计的局部优化外形设计的局部优化 l 车身前端形状的最佳化车身前端形状的最佳化 不同剖面的前保险杠前方形成的气流阻滞区 l 车头部分形状的最佳化车头部分形状的最佳化 l 前窗倾角的最佳化前窗倾角的最佳化前风窗倾斜（以前风窗下沿为基点）与水平线的夹角为2530时，风阻系数最低。倾角为负，有利于气流通过；倾角为负，有利于气流通过；倾角为正，易造成气流阻滞而倾角为正，易造成气流阻滞而使阻力和升力增加。使阻力和升力增加。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社l 车身侧面形状的最车身侧面形状的最佳化佳化前支柱型式对侧部涡流的影响前支柱型式对侧部涡流的影响 使轮使轮口外部拱起口外部拱起，形成正压，形成正压，可控可控制轮口内气流对侧面平制轮口内气流对侧面平顺气流的干扰顺气流的干扰 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社l 顶盖外形的优化顶盖外形的优化 现代轿车的顶盖一般设计成较平滑、向上鼓的外形，气流可以较平顺地流过车现代轿车的顶盖一般设计成较平滑、向上鼓的外形，气流可以较平顺地流过车顶，外形表面不易产生涡流，并使气动阻力系数降低，但轿车的正投影面积有可能顶，外形表面不易产生涡流，并使气动阻力系数降低，但轿车的正投影面积有可能增加。增加。在满足车室空间要求的同时，应选择合适的上挠系数在满足车室空间要求的同时，应选择合适的上挠系数 的值。的值。轿车顶盖外形对气动阻力的影响轿车顶盖外形对气动阻力的影响 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社l 车身后部形状的最佳化车身后部形状的最佳化 后倾角的定义后倾角的定义后窗倾斜增加对尾流的影响后窗倾斜增加对尾流的影响 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社l 车身后部形状的最佳化车身后部形状的最佳化 利用后扰流板，控制车后部涡流的形成与发展，利用后扰流板，控制车后部涡流的形成与发展，“整理整理”不稳定的涡流，不稳定的涡流，推迟涡流产生或形成一定方向的小涡流，以填充后窗后部的低压区，削减前风推迟涡流产生或形成一定方向的小涡流，以填充后窗后部的低压区，削减前风窗和后窗后部分的压力差。窗和后窗后部分的压力差。具有后扰流板形状的后行李箱盖造型 顶盖后缘导流板控制局部气流 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社l 车身底部形状的最佳化车身底部形状的最佳化 车身底部平整，避免湍流和升力后翘起形状对阻力与升力的影响 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社l 后视镜的位置与形状后视镜的位置与形状对前、侧方气流疏导的外后视镜造型 l 进气口和排气口 前风窗下沿进风口 散热器框架进风口 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社风洞试验影响因素总结改进措施制定原有外形的空气动力学分析5.3.25.3.2车车身外形设计的整体优化身外形设计的整体优化新外形确定汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社 整体优化的原则整体优化的原则是首先确定一个符合总布置要求的低阻形体，在其是首先确定一个符合总布置要求的低阻形体，在其发展成实用化汽车的每一设计步骤中，都应严格保证形体光顺性，使气发展成实用化汽车的每一设计步骤中，都应严格保证形体光顺性，使气流不从汽车表面分离，称之为形体最优化。流不从汽车表面分离，称之为形体最优化。为了减少空气阻力系数，现代轿车的外形一般用圆滑流畅的曲线去为了减少空气阻力系数，现代轿车的外形一般用圆滑流畅的曲线去消隐车身上的转折线。前围与侧围消隐车身上的转折线。前围与侧围,前围、侧围与发动机罩，后围与侧前围、侧围与发动机罩，后围与侧围等地方均采用圆滑过渡，发动机罩向前下倾，车尾后箱盖短而高翘，围等地方均采用圆滑过渡，发动机罩向前下倾，车尾后箱盖短而高翘，后冀子板向后收缩，挡风玻璃采用大曲面玻璃，且与车顶圆滑过渡，前后冀子板向后收缩，挡风玻璃采用大曲面玻璃，且与车顶圆滑过渡，前风窗与水平面的夹角不宜超过风窗与水平面的夹角不宜超过2533，侧窗与车身相平，前后灯具、，侧窗与车身相平，前后灯具、门手把嵌入车体内，去掉不必要的装饰，车身表面尽量光洁平滑，车底门手把嵌入车体内，去掉不必要的装饰，车身表面尽量光洁平滑，车底用平整的盖板盖住，降低整车高度等等，这些措施均有助于减少空气阻用平整的盖板盖住，降低整车高度等等，这些措施均有助于减少空气阻力系数。力系数。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社将风阻系数做到极致的车型将风阻系数做到极致的车型汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社5.4 5.4 轿车轿车的空气动力性试验的空气动力性试验 风洞试验风洞试验汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社模型风洞模型风洞实车风洞实车风洞 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社空气动力及声学风洞的功用空气动力及声学风洞的功用降低汽车风阻，优化汽车造型；测试接地负荷流场显示，测定风压测试侧风稳定性 空气动力噪声试验 空调系统试验 发动机冷却试验 车窗玻璃除霜去雾试验 汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社道路试验：道路试验：轿车在无风的条件轿车在无风的条件下达到下达到高速，使之空档滑行经过水平跑道的特定路段。轿高速，使之空档滑行经过水平跑道的特定路段。轿车滑行的总阻力可由测得的轿车减速度求出，空气阻力就等于总阻力减去车轮的车滑行的总阻力可由测得的轿车减速度求出，空气阻力就等于总阻力减去车轮的滚动阻力。滚动阻力。汽车车身结构与设计多媒体教学系统第第5 5章章 汽车造型与空气动力学汽车造型与空气动力学汽车车身结构与设计汽车车身结构与设计机械工业出版社机械工业出版社5.5 汽车汽车造型设计方法造型设计方法 汽车车身设计主要指造型设计，有传统设计方法和现代设计方法，分汽车车身设计主要指造型设计，有传统设计方法和现代设计方法，分为汽车外部造型设计和内饰造型设计。在计算机技术应用于造型设计之为汽车外部造型设计和内饰造型设计。在计算机技术应用于造型设计之前，传统的造型设计一直是很复杂的问题。设计师通过调研采集资料信前，传统的造型设计一直是很复杂的问题。设计师通过调研采集资料信息，形成造型概念后，通过绘制外形构思图和大量创意设计方案绘制出息，形成造型概念后，通过绘制外形构思图和大量创意设计方案绘制出车身布置图和效果图，再制作小比例油泥模型、全比例油泥模型，绘制车身布置图和效果图，再制作小比例油泥模型、全比例油泥模型，绘制总布置图，制作车身主模型等完成汽车造型的创作。总布置图，制作车身主模型等完成汽车造型