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汽車的尾翼到底有多大作用?

汽車的尾翼到底有多大作用?

人們經常談論某個汽車的尾翼(正確名稱應為擾流板)很漂亮, 很多人也故意裝上擾流板。到底有多大作用呢?

實際上,汽車在低速時,氣流對汽車的影響較小,擾流板的作用不大,所以較小的汽車(小于2.0L 的引擎的汽車)裝擾流板的意義不大。然而,如果你的車的速度經常超過90KM/h, 這時空氣阻力明顯地影響著汽車的行駛性能。那么擾流板的作用就比較明顯了。

問題的提出:
現代轎車的經常時速已達100公里左右,最高時速更達200公里以上,因此轎車的車身設計既要服從空氣動力學,要有盡量低的空阻系數,又要采取措施,在車身的前后端安裝導流板和擾流板,以保証轎車的行駛安全。

原理借鑒:
在空氣動力學上,有法國物理學家貝爾努依証明的一條理論:空氣流速的速度與壓力成反比。也就是說,空氣流速越快,壓力越小﹔空氣流速越慢,壓力越大。例如飛機的機翼是上面呈正拋物形,氣流較快﹔下面平滑,氣流較慢,形成了機翼下壓力大于上壓力,產生了升力。如果轎車外型與機翼橫截面形狀相似,在高速行駛中由于車身上下兩面的氣流壓力不同,下面大上面小,這種壓力差必然會產生一種上升力,車速越快壓力差越大,上升力也就越大。這種上升力也是空氣阻力的一種,汽車工程界稱為誘導阻力,約占整車空氣阻力的7,雖然比例較小,但危害很大。其它空氣阻力只是消耗轎車的動力,這個阻力不但消耗動力,還會產生承托力危害轎車的行駛安全。因為當轎車時速達到一定的數值時,升力就會克服車重而將車子向上托起,減少了車輪與地面的附著力,使車子發飄,造成行駛穩定性變差。



解決方案:
為了減少轎車在高速行駛時所產生的升力,汽車設計師除了在轎車外型方面做了改進,將車身整體向前下方傾斜而在前輪上產生向下的壓力,將車尾改為短平,減少從車頂向后部作用的負氣壓而防止后輪飄浮外,還在轎車前端的保險杠下方裝上向下傾斜的連接板。連接板與車身前裙板聯成一體,中間開有合適的進風口加大氣流度,減低車底氣壓,這種連接板稱為導流板。在轎車行李箱蓋上后端做成象鴨尾似的突出物,將從車頂沖下來的氣流阻滯一下形成向下的作用力,這種突出物稱為擾流板。還有一種擾流板是人們受到飛機機翼的啟發而產生的,就是在轎車的尾端上安裝一個與水平方向呈一定角度的平行板,這個平行板的橫截面與機翼的橫截面相同,只是反過來安裝,平滑面在上,拋物面在下,這樣車子在行駛中會產生與升力同樣性質的作用力,只是方向相反,利用這個向下的力來抵消車身上的升力,從而保障了行車的安全。這種擾流板一般安裝在時速比較高的轎跑車上。目前不少轎車都裝有導流板和擾流板,藉以提高轎車的性能。

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