汽车设计知识

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汽车设计知识
轿车造型与空气动力学

....空气阻力 众所周知，车速越快阻力越大，空气阻力与汽车速度的平方成正比。如果空气阻力占汽车行驶阻力的比率很大，会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。据测试，一辆以每小时100公里速度行驶的汽车，发动机输出*率的百分之八十将被用来克服空气阻力，减少空气阻力，就能有效地改善汽车的行驶经济性，因此轿车的设计师是非常重视空气动力学。在介绍轿车性能的文章上经常出现的“空气阻力系数”就是空气动力学的专用名词之一，也是衡量现代轿车性能的参数之一。

....空气阻力系数 汽车在行驶中由于空气阻力的作用，围绕着汽车重心同时产生纵向，侧向和垂直等三个方向的空气动力量，对高速行驶的汽车都会产生不同的影响，其中纵向空气力量是最大的空气阻力，大约占整体空气阻力的百分之八十以上。它的系数值是由风洞测试得出来的，与汽车上的合成气流速度形成的动压力有密切关系。当车身投影尺寸相同，车身外形的不同或车身表面处理的不同而造成空气动压值不同，其空气阻力系数也会不同。由于空气阻力与空气阻力系数成正比关系，现代轿车为了减少空气阻力就必须要考虑降低空气阻力系数。从50年代到70年代初，轿车的空气阻力系数维持在0.4至0.6之间。70年代能源危机后，各国为了进一步节约能源，降低油耗，都致力于降低空气阻力系数，现在的轿车空气阻力系数一般在0.28至0.4之间。

....轿车外形设计为了减少空气阻力系数，现代轿车的外形一般用园滑流畅的曲线去消隐车身上的转折线。前围与侧围、前围、侧围与发动机罩，后围与侧围等地方均采用园滑过渡，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，且与车顶园滑过渡，前风窗与水平面的夹角一般在25度－33度之间，侧窗与车身相平，前后灯具、门手把嵌入车体内，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，这些措施有助于减少空气阻力系数。在80年代初问世的德国奥迪100C型轿车就是最突出的例子，它采用了上述种种措施，其空气阻力系数只有0.3，成为当时商业代轿车外形设计的最佳典范。

....据试验表明，空气阻力系数每降低百分之十，燃油节省百分之七左右。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(分别是0.44和0.25)的轿车进行比较，以每小时88公里的时速行驶了100公里，燃油消耗后者比前者节约了1.7公升。 考察轿车车形的发展史，从本世纪初的福特T型箱式车身到30年代中型的甲虫型车身，从甲虫型车身到50年代的船型车身，从船型车身到80年代的楔型车身，直到今天的轿车车身模式，每一种车身外形的出现，都不是某一时期单纯的工业设计的产物，而是伴随着现代空气动力学技术的进步而发展的。空气阻力系数在过去的轿车手册中从未出现过，今天则是介绍轿车的常用术语之一，成为人们十分关注的一种参数了。
导流板与扰流板

....现代轿车的经常时速已达100公里左右，最高时速更达200公里以上，因此轿车的车身设计既要服从空气动力学，要有尽量低的空阻系数，又要采取措施，在车身的前后端安装导流板和扰流板，以保证轿车的行驶安全。

....在空气动力学上，有法国物理学家贝尔努依证明的一条理论：空气流速的速度与压力成反比。也就是说，空气流速越快，压力越小；空气流速越慢，压力越大。例如飞机的机翼是上面呈正抛物形，气流较快；下面平滑，气流较慢，形成了机翼下压力大于上压力，产生了升力。如果轿车外型与机翼横截面形状相似，在高速行驶中由于车身上下两面的气流压力不同，下面大上面小，这种压力差必然会产生一种上升力，车速越快压力差越大，上升力也就越大。这种上升力也是空气阻力的一种，汽车工程界称为诱导阻力，约占整车空气阻力的7%，虽然比例较小，但危害很大。其它空气阻力只是消耗轿车的动力，这个阻力不但消耗动力，还会产生承托力危害轿车的行驶安全。因为当轿车时速达到一定的数值时，升力就会克服车重而将车子向上托起，减少了车*与地面的附着力，使车子发飘，造成行驶稳定性变差。

....为了减少轿车在高速行驶时所产生的升力，汽车设计师除了在轿车外型方面做了改进，将车身整体向前下方倾斜而在前*上产生向下的压力，将车尾改为短平，减少从车顶向后部作用的负气压而防止后*飘浮外，还在轿车前端的保险杠下方装上向下倾斜的连接板。连接板与车身前裙板联成一体，中间开有合适的进风口加大气流度，减低车底气压，这种连接板称为导流板。在轿车行李箱盖上后端做成象鸭尾似的突出物，将从车顶冲下来的气流阻滞一下形成向下的作用力，这种突出物称为扰流板。

....还有一种扰流板是人们受到飞机机翼的启发而产生的，就是在轿车的尾端上安装一个与水平方向呈一定角度的平行板，这个平行板的横截面与机翼的横截面相同，只是反过来安装，平滑面在上，抛物面在下，这样车子在行驶中会产生与升力同样性质的作用力，只是方向相反，利用这个向下的力来抵消车身上的升力，从而保障了行车的安全。这种扰流板一般安装在时速比较高的轿跑车上（参阅图示轿车）。目前不少轿车都装有导流板和扰流板，藉以提高轿车的性能。

汽车内饰件的材料

....轿车的内饰件一般是指轿车车厢的隔板、门内装饰板、仪表板总成、扶手、地毯等零部件和材料。相对于车上其它部件而言，它们对车辆的运行性能没有什么影响，但其面目一览无遗，代表了整部车子的形象，孰优孰劣，决定着轿车的声誉和档次，决定着人们选择轿车的意向。另外，对于轿车来讲，虽然内饰件只是一些辅助性的零配件，但它们要承担起减振、隔热、吸音和遮音等*能，对轿车的舒适性起到十分重要的作用。

....轿车内饰件的质量取决于材料。以前轿车内饰件多用金属、木材和纤维纺织品等材料，外观和质感都不甚理想，而且随着环境保护意识日趋浓厚，寻找一些可以回收利用，材质安全性能高，加工方便的材料来代替传统的材料，已经成为各国汽车制造业的研究与开发的内容。目前，许多轿车的内饰件已经逐步使用PP(聚丙烯)材料，这是一种工程热塑材料，它集结了韧性好、强度大、隔热好、质地轻、耐腐蚀、富有弹性和手感好，成本低等一系列优点，更重要的是PP材料是一种可以循环回收再用的塑料，对环境保护大有裨益，因此受到人们的欢迎。

....内饰件最大的部件是仪表板总成，也是轿车车厢内最引人注目的地方。目前采用PP材料制造仪表板总成外壳已成主流，在欧洲每年生产仪表板要耗用12万吨热塑性材料，其中PP材料就占了5万吨，接近一半。据专家预测，这一比例还会继续扩大下去。目前欧洲巳开发出一种气味小，不易老化，低密度和有更好的环境适应性的PP材料，应用在轿车上面。

....轿车的安全性能是摆在首位的，防火性能也包括在内。选择和采用内饰件材料的重要依据之一，就是材料的阻燃性能。当然，当设计者依据阻燃标难选择内饰件材料时，追求舒适和美观是重点考虑的问题。

....为了使轿车车厢更加舒适和美观，车厢内的装饰材料有越来越高级的倾向。例如座垫面料，中高级轿车大都采用手感柔和、色调高雅的皮革、呢绒、丝绸等天然材料做座垫面料。此外，也有采用其手感与天然材料相似的细合成纤维丝无纺布做面料。普通轿车多数采用化纤纺织品，一些高级轿车车厢的装饰板还用贵重的胡桃木、花梨木等材料做成，嵌在仪表板总成和车门内板上，将车厢内部点辍得别有一番情调。

dmz070400

我是做模具设计的  现在打算改行搞汽车模具设计  有这方面的资料吗  谢谢了

lemontree1982

不是学汽车的，有些雾水了

xibeilang99

有些雾水了

YunJiangtao_720

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