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  • 汽车尾翼

    根据car2100权威定义,汽车尾翼的专业名称为“汽车扰流器”。专业的叫法为扰流板,属于汽车空气动力套件中的一部分。尾翼的主要作用是为了减少车辆尾部的升力,如果车尾的升力比车头的升力大,就容易导致车辆过度转向、后轮抓地力减少以及高速稳定性变差。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 汽车尾翼
    作 用: 提高汽车行驶稳定性 材质种类: 玻璃钢,铝合金,碳纤维
    专业名称: 汽车扰流器

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    汽车尾翼的定义/汽车尾翼 编辑

    汽车尾翼的专业名称为“汽车扰流器”。专业的叫法为扰流板,属于汽车空气动力套件中的一部分。尾翼的主要作用是为了减少车辆尾部的升力,如果车尾的升力比车头的升力大,就容易导致车辆过度转向、后轮抓地力减少以及高速稳定性变差。

    目前安装尾翼已经成为年轻车主彰显时尚个性的一种方式,安装大气美观的尾翼可以提高车辆的行驶稳定性,然而貌似简单的尾翼安装也有一定的学问。

    在我国的一些地方常常将“汽车尾翼”称为“汽车导流板”,其实这种叫法是错误的。“汽车导流板”在轿车上确有其物,只不过是指轿车前部保险杠下方的抛物型风罩,“汽车尾翼”则是安装在轿车后箱盖上的。国外一些人根据它的形状形象地称它为“雪橇板”,国内也有人称它为“鸭尾”。比较科学的叫法应为“汽车扰流器”或“汽车扰流翼”。

    尾翼种类/汽车尾翼 编辑

    一、玻璃钢尾翼:

    这类尾翼造型多样,有鸭舌状的、机翼状的、也有直板式的,比较好做造型,不过玻璃钢材质比较脆,韧性和刚性都不大,价格比较便宜。

    二、铝合金尾翼:

    这类尾翼导流和散热效果不错,而且价格适中,不过重量要比其他材质的尾翼稍重些。

    三、碳纤维尾翼:

    碳纤维尾翼刚性和耐久性都非常好,不仅重量轻而且也是最美观的一种尾翼,现在广泛被F1赛车采用,不过价格比较昂贵。

     

    尾翼的优缺点/汽车尾翼 编辑

    优点:提高高速行驶稳定性

    安装尾翼除了美观的作用外,更大的作用是高速行驶时可以为车辆提供必要的稳定性。尤其对大功率的车来说,在高速过弯或通过复杂路段时,尾翼可以起到一定的平衡作用。

    缺点:城市路况行驶增加油耗

    汽车表面的凸出物越少,线条越流畅风阻越小。增加的尾翼毫无疑问会增大风阻,由于大多数轿车以城市道路行驶为主,车辆根本达不到尾翼能够发挥作用的时速,这样体积越大,低速阻力就越大,再加上车身整体重量的增加,也势必会导致油耗的上升。

    有关汽车尾翼的历史以及物理学原理/汽车尾翼 编辑

    在我国的一些地方常将“汽车尾翼”称为“汽车导流板”,这种叫法是错误的。因为实际上“汽车导流板”在轿车上确有其物,只不过是指轿车前部保险杠下方的抛物型风罩,而“汽车尾翼”则应是安装在轿车后箱盖上的。国外一些人根据它的形状形象地称它为“雪橇板”,国内也有人称它为“鸭尾”。比较科学的叫法应为“汽车扰流器”或“汽车扰流翼”。

    从1960年代开始单座位赛车的性能开始因为引进扰流翼而大增。自1968年起,F1车队开始实验以粗糙的空力设备来增进轮胎在赛道上的抓地力。而这些初期的设计是非常简陋的,常常于比赛时自赛车上掉落,还造成许多意外。经过30年长期的发展,现在,空气动力学已是赛车设计中最重要的一个部分,这一点我们可以从1991~1997年的Williams车队与1998~2001年的McLaren车队,他们的赛车都是由同一个人所设计,这个人就是鼎鼎大名的Adrian Newey。

    在F1赛车上所使用的扰流翼其实基本原理与飞机的机翼是相同的,后来才被移植于普通汽车上。只不过飞机的机翼是产生向上抬升的力量,而赛车的扰流翼则是要产生向下压制的力量。如图1所示,这是飞机机翼的剖面,当空气流经机翼时,由于通过机翼上方的气流速度较快,下方的气流速度较慢,因此翼面上方的空气压强降低,相对的翼面下方的空气压强较大,所以产生向上抬升的力量,而且速度越快压力差越大。如果把机翼倒过来,就是简单的赛车扰流翼了,效果也就相反,产生向下压制的力量,通常我们称之为下压力(Downforce)。

    车在高速行驶时,根据空气动力学原理,我们知道汽车在行驶过程中会遇到空气阻力,围绕汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直上升的三个方向的空气动力量,其中纵向为空气阻力。

    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,其作用就是使空气对汽车产生第四种作用力,即产生较大的对地面的附着力,它能抵消一部分升力,有效控制汽车上浮,使风阻系数相应减小。使汽车能紧贴在道路地面行驶,从而提高行驶的稳定性能。目前大多数汽车尾翼都是根据车身的宽度,经过精确计算用玻璃纤维或碳素纤维制成的,既轻巧又坚韧,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减阻节能的作用。一般情况下,不同形状的车身和不同的行驶速度,造成空气动力压值的差异,故其空气阻力系数也不同。

    据德国奥迪公司风洞试验的结果表明:当汽车在时速超过60 km/h,空气阻力就会大量消耗发动机的能量,影响车速。随着高速公路的快速发展,现今汽车的时速已达100 km/h左右,车速越快,阻力越大,升力也就随着增大,其上升气流就会将汽车托起,减少车轮与地面附着力,使汽车飘浮,稳定性变差,易发生交通事故。

    汽车尾翼的作用,就是在汽车高速行驶时,使空气阻力形成一个向下的压力,尽量抵消升力,有效控制气流下压力,使风阻系数相应减小,而不是前面例题所解答的那样是为了提供一个向上的升力。

    世界各国汽车制造厂商相继致力于研究开发汽车风阻的新技术,一个更趋合理、完美、科学的尾翼时代正降临于世。过去我国在轿车使用中比较忽视尾翼的安装,这是由于当时车速不高,尾翼减阻、省油作用不十分明显。但是近几年,随着我国大批高速公路和许多大中城市高架路、高等级道路的建设及投入使用,车速有了较大的提高,汽车尾翼的作用显得越来越重要。以排气量为1.8 L的一般轿车为例,如果装上尾翼,空气阻力系数降低20%,在一般道路上行驶,耗油量减少或许不明显。如果在高速公路上,以120 km/h的速度行驶,则能省油14%,此时汽车尾翼的作用就很明显了。一个根据车身的宽度,经过精确计算制作而成的尾翼,不但能使车辆在高速行驶时更加稳定和安全可靠,而且能减少汽车在行驶中的空气阻力和提高车速、节省油耗。

    小贴士/汽车尾翼 编辑

    尾翼越大是不是性能越好?

    在改装尾翼的时候,有的车主为了标新立异,把汽车尾翼弄得大得有些夸张。其实,尾翼的大小并不能体现一辆车的性能怎样,相反,如果车辆的性能平平,而安装了过大的尾翼,反而影响到了车辆本身的性能。因此,在尾翼的选择上要适可而止。

    安装尾翼能省油吗?

    对于抱着怎样幻想的车主,只能说很抱歉,如果真的能省油,厂家一定为每一辆车标配尾翼一支。车主们会有主要的想法,大多因为觉得尾翼能够对空气阻力产生影响,而空气阻力变化了,自然车子的油耗就应该降低。

    但是尾翼的安装也是有一定的好处的,比如,下雨的时候后车窗的雨滴会被气流带走,车后视野会更加清晰。从这个角度,两厢车安装车顶翼,并不只是为了外观的提升。[1]

    作用/汽车尾翼 编辑

    根据气体动力学原理分析,我门知道汽车在行驶过程中会遇到空气阻力,这种阻力可分为纵向、侧向和垂直上三个方面的作用力,并且车速与空气阻力平方成正比,所以车速越快,空气阻力就越大。 
    一般情况,当车速超过60km/h,空气阻力对汽车的影响表现得就非常明显了。为了有效地减少并克服汽车高速行驶时空气阻力的影响,人们设计了汽车尾翼,其作用就是使空气对汽车产生第四种作用力。即对地面的附着力,它能抵消一部份升力,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。 
    目前大多数汽车尾翼都是用玻璃纤维或碳素纤维制成的,既轻巧又坚韧,并且它的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。 
    除了减少高速行驶中的阻力,加装尾翼对於节省燃油也有一定帮助。以排气量为1.6公升的轿车为例,如果装上尾翼,空气阻力系数降低20%,在一般道路上行驶,耗油量减少或许不明显。如果在高速公路上行驶,则能省油大约10%。

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2013-06-21

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