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空气动力学对汽车研制的重要性

  汽车的造型,从最初时的马车型车身、箱型车身,到开始应用空气动力学的原理来减少风阻系数的甲虫型车身、船型车身、鱼型车身,再到现代汽车的楔型车身,都越来越深受空气动力学的影响,发生着变化。那么什么叫空气动力学?空气动力学对汽车研制的重要性有哪些呢?

  关于汽车空气动力学

  17世纪开始,漫长的中世纪终于结束,文艺复兴带来了人们的觉醒,束缚人们思想发展的宗教神学逐步被摧毁。封建社会开始解体资本主义开始盛行,随之而来的是生产力的解放和科学的急速发展,一批伟大的科学家发现了许多科学真理。到19世纪末,经典流体力学的基础已经形成,20世纪,人类完成了征服天空的梦想,随着航空事业的迅速发展,空气动力学便从流体力学中发展出来并形成力学的一个新的分支。

  最初的空气动力学主要为刚刚诞生的航空发展服务,主要就是解决飞行器所需升力、减少阻力以及提高速度的几大问题。但随着新兴的汽车工业发展与汽车行驶速度日益提高,汽车空气动力学(工业空气动力学)也越来越得到重视,成为了空气动力学的一个重要的分支。

  为何如此重要?

  汽车发展之初,由于车辆本身速度很慢,造型就是大家都见过的老爷车,“方头方脑”的完全没有空气动力学考量。经过时间的推移,汽车工业在稳步发展的过程中速度越来越快,各种比拼速度的汽车比赛也开始盛行,同时也受到空气动力学的深刻影响,人们发现方形的车身会大大增加车身阻力,流线型的圆润线条则会减少阻力,能辅助提升车辆的加速能力和最大速度,所以车辆的造型开始慢慢的从“方形”向“圆润”转变。

  除了能增加速度,减少阻力还有一个重要的原因,那就是节省燃油。在汽车行进时,良好的空气动力学设计能最大限度降低汽车的空气阻力,使汽车跑得更快更省油,这也是空气动力学给我们带来的最直观的好处之一。

  典型的例子:F1赛车

  如果说油耗的降低不够直观,那就去看看F1赛车吧!F1赛车的造型和普通车辆有很大不同,整个车身都是通过各种装在上面的空气动力学套件组成。每年的FIA(国际汽车联合会,简称国际汽联)都会通过上一赛季F1的整体表现来对车辆在下一赛季规格进行调整,如果上一赛季的F1速度太快导致出现安全隐患,FIA就会改变F1赛车规格,减少发动机排量、加大空气动力学部件的角度和大小,来增加车辆的空气阻力降低车速。但是如果上一赛季F1赛车的速度太慢,导致车手之间超车困难,比赛不够精彩,并且已经影响到F1的收视率,FIA则会采取增大赛车动力输出,减少空气阻力和受前方车辆尾流影响的空气动力学套件的改变,增加车手之间的竞争力,让比赛更加好看。

  DRS系统就是一个典型的例子。2011赛季,FIA的新规定在尾翼部分新引入了一个用于降低尾部下压力以减小轮胎摩擦等阻力而提升尾速的DRS(可调式尾翼)系统,车手如果不操作,则DRS保持增加下压力状态。如果进入赛道指定的允许使用DRS的DRS区时打开DRS,则会显著减少空气阻力增加车速。这不仅让赛车提升了超车的可能性,也大大增加了比赛观赏性。

  科学技术的前进影响着汽车工业的发展,就像深受空气动力学影响之后的造车理念一样。相信在未来会有更多更好的技术运用到汽车上,让我们的出行更加方便,更加环保。

关于《极品飞车ONLINE》

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