（1）汽车的空气阻力

汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力，称为空气阻力。它分为压力阻力和摩擦阻力两部分。作用在汽车外形表面上的空气压力的合力在行驶方向上的分力称为压力阻力。摩擦阻力是由于空气的黏性在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向上的分力。压力阻力又分为四部分：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力。形状阻力与车身主体形状有关，流线型越好，形状阻力越小；干扰阻力是车身表面突起物（如后视镜、门把手、车灯等）引起的阻力；发动机冷却系、车内通风等空气流经车体内部时构成的阻力，为内循环阻力；诱导阻力是空气升力在水平方向上的投影。对于一般轿车，这几部分阻力的比例大致为：形状阻力占58%，干扰阻力占14%，内循环阻力占12%，诱导阻力占7%，摩擦阻力占9%。从以上数据中可以看到，在空气阻力中，形状阻力占的比重最大，因此，改善车身流线形状，是减小空气阻力的关键。

空气阻力与汽车的迎风面积正投影值成正比，与汽车速度的平方成正比，与空气阻力系数成正比。汽车的迎风面积正投影值减小会影响乘坐空间，汽车速度的降低影响运输效率。因此，有效减少空气阻力的最佳途径就是减小空气阻力系数。

（2）汽车的空气阻力系数

空气阻力系数是考虑车身外形形状而引起的汽车承受空气阻力的大小。不同的汽车外形，具有不同的空气阻力系数。

现代轿车为了减少空气阻力，必须要考虑降低空气阻力系数。由于汽车科研工作者努力改善汽车外形形状，乘用车的空气阻力系数降低得很快，从20世纪50年代到20世纪70年代初，轿车的空气阻力系数维持在0.4～0.6。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。现在轿车的空气阻力系数一般在0.28～0.4。空气阻力系数值是由风洞实验测试得出来的。

有试验表明，空气阻力系数每降低10%，汽车所耗燃油约节省7%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88 km/h的速度行驶了100 km，燃油消耗后者比前者节约了1.7 L。利用风洞试验可测量汽车的空气阻力系数。

（3）加装空气动力学装置减少空气阻力(www.daowen.com)

为了减少轿车在高速行驶时所产生的升力，汽车设计师们除了在轿车车身外形方面作了改进。比如，将车身整体向前下方倾斜而在前轮上产生向下的压力、车尾改为短平、减少从车顶向后部作用的负气压而防止后轮飘浮外，还在轿车前端的保险杠下方装置向下倾斜的连接板。连接板与车身前裙板连成一体，中间开有合适的进风口加大气流度，降低车底气压，这种连接板就是导流板。在轿车行李舱盖上后端做成像鸭层似的突出物，将从车顶冲下来的气流阻滞一下形成向下的作用力，这种突出物就是扰流板。导流板限制空气流过下部车身（使汽车下面的湍流处于最小值，并且使空气的流动阻力降低），而且使前部的车轮不致抬起。边裙引导气流离开后轮，这样可减小气流扰动和气流阻力。扰流板改变了车身后端气流的方向，减小了气流的阻力并可阻止后部车轮拾起。导流板、扰流板、边裙通常被称为汽车的空气动力学装置。

常被称为“尾翼”的空气动力学装置（图3.40）是安装在汽车后方的一种扰流板，为了有效地减少并克服汽车高速行驶时空气阻力的影响，人们设计使用了汽车尾翼，尾翼的形状类似于飞机的机翼，只不过其在汽车上的安装方向与在飞机上机翼的安装方向相反。其目的是使空气对汽车产生更大的地面附着力而不是升力。因为由于尾翼的作用抵消了一部分汽车升力，控制汽车上浮，减小风阻影响，使汽车能紧贴着道路行驶，从而提高行驶的稳定性。汽车尾翼形状尺寸是经过设计师精确计算而确定的，不宜过大也不宜过小，不然反而会增加轿车的行车阻力或起不到应有的作用。主要作用是可以有效地减小轿车在高速行驶时的空气阻力和节省燃料，并使汽车高速行驶时更加稳定。

图3.40　汽车尾翼

实训任务实施

续表