我們的游泳健將都喜歡穿把身體勒的不能再緊的鯊魚皮泳衣,為什么如此難受,還是有很多運動員會穿呢?因為,這種泳衣在水中的阻力非常小,有利于取得好的成績。
在汽車行業,汽車工程師們在設計每款汽車的時候,就有一個科研專項,就是在不影響這款車的設計的前提下,把空氣阻力降到最低,我們車子開到100公里/每小時的時候,就已經有一半以上的油耗是為了克服空氣阻力的了,所以,降低風阻非常重要。
我們經常會看到車身上,某些地方多了兩個孔,有些地方設計了個線條,還有些部位突出來,這些地方不僅僅是為了裝飾、好看,更重要的是為了車身的整體空氣動力學而設計的。
那什么樣的空氣動力學是對我們開車有好處的呢?雖然這個話題實在是太復雜了,但是有三個原則,首先,是減小空氣阻力,車子的動力就不會浪費;另外,是不能讓流過車身的空氣亂竄,否則會影響到車身的穩定;第三,是最好能讓空氣產生下壓力,而不是上升力,目的也是為了讓車子抓地力更強,更穩定。
好,那我們來看看,車身上哪些部位的設計是符合這個空氣動力學的。
首先,我們第一個會想到的,應該是這個汽車尾翼了,現在咱們很多家用車都會有一個這樣裝飾用的小尾翼,是固定的。還有一些運動型的車子,也會加裝一個大大尾翼,在車子高速行駛的時候,這個尾翼可以引導氣流從車頂向上流走,這樣會給車子一個反向的向下壓的力,輪胎抓地力更強,車子也會在高速下更穩定了。
第二,是車子的側裙,就是我們車身兩側底部那個彎彎的、翹起來的邊角。這個側裙也是個很不錯的裝飾部件。但不能因為它的裝飾作用而忽略了實際作用。那它對風阻有什么作用呢?
主要就是為了降低風阻,因為側裙可以阻止從車身側面流過的空氣進入車底盤,減小阻力。
那這是個什么原理呢?誒,大家想想,我們的汽車底盤哪怕做工再細致、再工整,其實都是有這種起伏、凸凹的,也不是平整的,所以只要有氣流經過底盤,就會對車子帶來阻力,甚至是擾亂車身穩定,所以,我們要盡量讓更少的氣流從底盤流過。側裙就起了這個作用。
同時,這個側裙彎彎翹起,氣流經過的時候,也會有一個反向向下的壓力,也能像尾翼一樣,讓車身更穩定。
第三個,是車頭位置的前保險杠擾流板。它的作用是引導車頭底部的空氣快速從底盤流過。底盤的不平整對車身穩定的影響是很大的,另外,輪胎周圍的空氣流動的阻力也很大。這個擾流板一方面讓可以把空氣向后導流,另外,在霧燈處的通風口還可以把空氣引導進入剎車盤,給剎車系統降溫散熱。
第四個,是汽車后保險杠和尾部擴散器。即使我們車身前面設計多少精妙的擾流裝置,可是依然會有氣流在經過底盤的時候,會被擾亂,所以,汽車后保險杠和尾部擴散器,都是為了讓這些被擾亂的空氣,快速的從車尾排除,并且,車尾向上翹起的擾流板,還可以給車底部形成一個低壓區,這樣給車身向下的壓力就會更大,車子也更穩定。
當然了,汽車本身設計中還有很多更復雜的部位也是為降低空氣阻力而設計的,咱們就不再展開說了,你看咱們車身上一個很簡單的部件其實在生產和制造的時候都要考慮各種因素,審美啊、風阻啊、材料啊等等,都很不簡單。