导流板与扰流板


现代轿车的经常时速已达100公里左右,最高时速更达200公里以上,因此轿车的车身设计既要服从空气动力学,要有尽量低的空阻系数,又要采取措施,在车身的前后端安装导流板和扰流板,以保证轿车的行驶安全。

在空气动力学上,有法国物理学家贝尔努依证明的一条理论:空气流速的速度与压力成反比。也就是说,空气流速越快,压力越小;空气流速越慢,压力越大。例如飞机的机翼是上面呈正抛物形,气流较快;下面平滑,气流较慢,形成了机翼下压力大于上压力,产生了升力。如果轿车外型与机翼横截面形状相似,在高速行驶中由于车身上下两面的气流压力不同,下面大上面小,这种压力差必然会产生一种上升力,车速越快压力差越大,上升力也就越大。这种上升力也是空气阻力的一种,汽车工程界称为诱导阻力,约占整车空气阻力的7%,虽然比例较小,但危害很大。其它空气阻力只是消耗轿车的动力,这个阻力不但消耗动力,还会产生承托力危害轿车的行驶安全。因为当轿车时速达到一定的数值时,升力就会克服车重而将车子向上托起,减少了车轮与地面的附着力,使车子发飘,造成行驶稳定性变差。

为了减少轿车在高速行驶时所产生的升力,汽车设计师除了在轿车外型方面做了改进,将车身整体向前下方倾斜而在前轮上产生向下的压力,将车尾改为短平,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上向下倾斜的连接板。连接板与车身前裙板联成一体,中间开有合适的进风口加大气流度,减低车底气压,这种连接板称为导流板。在轿车行李箱盖上后端做成象鸭尾似的突出物,将从车顶冲下来的气流阻滞一下形成向下的作用力,这种突出物称为扰流板

还有一种扰流板是人们受到飞机机翼的启发而产生的,就是在轿车的尾端上安装一个与水平方向呈一定角度的平行板,这个平行板的横截面与机翼的横截面相同,只是反过来安装,平滑面在上,抛物面在下,这样车子在行驶中会产生与升力同样性质的作用力,只是方向相反,利用这个向下的力来抵消车身上的升力,从而保障了行车的安全。这种扰流板一般安装在时速比较高的轿跑车上(参阅图示轿车)。目前不少轿车都装有导流板和扰流板,藉以提高轿车的性能。(99.10.16)

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