空氣阻力

Air Resistance

高了費(fèi)油，低了太飄。

風(fēng)阻到底多大才算好。

空氣動(dòng)力學(xué)是一輛車在設(shè)計(jì)階段

必須要考慮的問(wèn)題，

這是一種物體與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力特性，

會(huì)產(chǎn)生向后的阻力和升力，

而升力也分為向上的正升力；

和向下的負(fù)升力，也就是壓力，

空氣不像液體一樣密集，

但其也是存在阻力的，

只要有接觸就會(huì)有摩擦。

阻力的大小和物體速度的平方、

風(fēng)阻系數(shù)、迎風(fēng)面積呈線性相關(guān)

即：

阻力系數(shù)取決于很多情況，

物體的形狀、速度、

表面粗糙度等都會(huì)影響。

低速時(shí)空氣并沒(méi)有多大阻力，

早期的汽車由于速度較慢，

并不用考慮空氣阻力的問(wèn)題，

但后期車輛速度提升后，

就要考慮風(fēng)阻的影響了，

畢竟車速和阻力的增加

是呈指數(shù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

具體點(diǎn)來(lái)說(shuō)的話。

60km/H時(shí)比120km/H時(shí)，

阻力小了4倍。

這也就意味著，

汽油產(chǎn)生的能量更多的用于克服阻力上

而通過(guò)伯努利方程可知：

流速快壓力低壓強(qiáng)?。?/span>

流速慢壓力高壓強(qiáng)大。

車輛在行進(jìn)過(guò)程中，

空氣會(huì)在車頭堆積，產(chǎn)生高壓區(qū)

在后方則會(huì)形成低壓區(qū)，產(chǎn)生前后壓差，

所以阻力極大影響了燃油經(jīng)濟(jì)性和最高車速

相同條件下，若把風(fēng)阻系數(shù)從0.3降到0.25，

每升汽油大約可以多跑500米。

普通車型風(fēng)阻系數(shù)大約0.25-0.4，

現(xiàn)在一些量產(chǎn)車的風(fēng)阻已經(jīng)達(dá)到了0.22，

旦一些風(fēng)阻系數(shù)低的車，

風(fēng)阻仍舊會(huì)比較大。

這是因?yàn)槠溆L(fēng)面積相對(duì)較大。

那么F1迎風(fēng)面積那么小，

車身又是流線型，

風(fēng)阻就一定特別??！

如果這么想，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了！

F1的風(fēng)阻大概0.7左右，

比國(guó)民神車五菱宏光的0.35多出一倍，

F1速度那么快，為什么風(fēng)阻還這么高呢？

賽車的風(fēng)阻主要是為了提供下壓力，

為了讓車身更好貼合地面，

經(jīng)?？粗本€加速賽的朋友

總會(huì)能看到一些車開(kāi)車開(kāi)車飛了起來(lái)，

這主要就是高速下車身下壓力不夠，

導(dǎo)致上升力大于重力。

由科恩達(dá)效應(yīng)可知：

當(dāng)流體與它流過(guò)的物體表面之間存在表面摩擦?xí)r，

只要曲率不是很大，

流體會(huì)順著物體表面流動(dòng)。

F1賽車正是利用了這點(diǎn)，

前面我們提到過(guò)

空氣流速快的區(qū)域壓力小，

F1賽車通過(guò)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，

在車身上表面增大迎風(fēng)面積，

并加裝尾翼，

使得上表面空氣流速減小。

而在下表面盡可能做得光滑，

使下表面空氣流速快，

上下表面氣體流速差產(chǎn)生了氣壓差，

從而使賽車獲得了負(fù)升力，

也就是所說(shuō)的下壓力。

更大的下壓力會(huì)提供更大的抓地力，

就使得賽車可以入彎更晚剎車，

出彎更早加油，

從而提高了過(guò)彎速度。

所以F1才需要那么大的空氣阻力，

來(lái)提升車輛穩(wěn)定性，

從而獲得更好的成績(jī)。

而對(duì)于家用車來(lái)說(shuō)，

在保證空間和美觀性的前提下，

阻力系數(shù)越小，迎風(fēng)面積越小，

空氣阻力也就會(huì)越小。

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