车辆工程专业资料翻译.doc

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1、现代的风洞不仅用来确定空气阻力及其系数，也用做声学探测。对于乘用车口渐上升的噪声脩适性需求，这就要求优化和测试。在一个所谓的气动•声学风洞中，挑战从而在于降低坏境噪声水平到一个这样的水平，这个水平是对于车辆实际的噪声测最不能被风洞自己的服务噪声影响到一个很大的程度。操作的声音已经被降低到60dB°图2-40展现了慕尼黑宝马的风洞。图2・40宝马汽车公司的空气动力学风洞1-鼓风机2■热交换器3■偏转角落4■整流器5■屏幕6■管口7■转盘和纟R件规模8•滚筒试验台9■捕获喇叭口10•通路11■控制室12・污染处理设备2.2.2空气阻力的组成除了已经提到过的理论上的阻

2、力I.压力阻力II.摩擦阻力在车辆，这里还有III.诱导阻力IV.内循环阻力上述构成了全部的阻力。2.2.2.1压力和诱导阻力除了小的流动分离区域，车辆肩端的分离区域的大小主要决定了压力阻力，如图2-41所示，对于相同的迎风面积，车身形状的不同导致空气流动方向的不同。这主要由于在麻端分离截血Aa的较大的斧别。图2-41不同车身的空气分离截面车辆上小的分离区域所导致的小的真空区域需要被处理。通过特别的影响车辆麻端分离区域的方法，可获得小的真空度，从而得到较低的压力阻力。车身尾端区域边界层的“提取”也会带來有效的阻力下降。诱导阻力是车辆压力阻力的一部分。空气压力在车

3、辆高一点和低一点的面会有区别，这引起了交叉气流的发展（图2-42）,而交叉气流是会形成两个大的纵向的漩涡并伴随有车顶的气流（图2-43）o图2-42车身上的诱导气流图2-43诱导气流所引起的纵向漩涡在它们的最接近处，这种漩涡导致了低压。示部的“死水区”被扩大了，这因此导致了压力阻力的增加。22.2.2摩擦阻力车辆表面阻力，在理论上叫做摩擦阻力，对于车身较长的车來说是有重要影响的，如公共汽车。图2・44展现了一辆有高效的空气动力学车身形状的公共汽车的累积起来的阻力，其阻力可以由微不足道的车头部分的阻力，相对较高的车尾部分的阻力和基木由摩擦阻力构成的随着车长稳定增长

4、的车身部分的阻力构成。全部空气阻力系数Cw的车尾车身乍头分布图2/4—个经过车身优化的公共汽车的空气动力学阻力的纟R成（MAN）2.2.23内循环阻力空气不仅在车身外围流过，为了降低部件温度和使乘客区通风也通过车身内部。当空气流过冷却系统，发动机舱，车轮罩，乘客区（图2・45）,动量损失来白于汽车内部摩擦和湍流以及流动的分离。内循坏阻力大约占全部空气阻力的3%—11%,因此只贡献了少部分。2・2・2・4斜气流当空气流动与车身呈一个角度时，阻力系数会极大的改变。图2-46展现了对于不同的乘用车偏航角对Cw值的影响。偏航角B（度）图2・46不同乘用车在斜风下的空气阻

5、力系数图2・47展现了对于一-辆3.6m（11.8英尺）蓬体形（汉堡蓬体）商用车的相关独立性的关系。因此，对于乘用车和商用车，在有斜侧风时，有相当大的阻力增加。在这个例了屮，M大值出现在P=25°-35°时。当车辆行驶时，无论如何都要避免偏航角大于15°。图2-47在斜风下对于一辆蓬体商用车的空气动力学阻力随丿二在表2-2列出了一些不同种类车辆的Cw值。图2-48展现了近年来Cd值的发展。表2・2不同种类车辆的Cd值车型Cd值迎风面积a/nrcDA/m2Cftroen2CVAA•LftSoasVWSMCto0.41(・eo0.S7VW0.3?1.SOIo.tiV

6、WOofl■0.300toFor)Mondeo0.32••uuO.<4BMWSM0M(C39)0.27Io.s>MBS-daat0.31*-IF®0.74OpelCalbm0.MI,*0FOROSerra.MondeoBMWterM8图2-48Cd值发展历史2.3坡道阻力坡度P定义为坡高与底长Z比，与坡度角6^的正切值相一致（图2-49）0交通标志通常指的是坡度百分数［2・20］。图2-49坡度定义由于道路坡度，根据图2-50汽车重力在质心分解。在一个倾斜的路面上，法向力减少到：图2-50在倾斜平面上作用在车辆上的力（坡度）Fz=Geosa⑴另外增加了一个路面的

7、水平分力，即有一定量级的下坡的阻力：Gsina^r因此对于在坡道上的汽车，需要克服的力最化为向上的阻力FgrF^.=Gsinagr(2-31)(2-32)(2-33)其中sinagr=arctanp表2-3展现了徳国最大允许的坡度。表2・3允许坡度（来源:RAS-L-1）道路类型设计时速如21允许坡度（％）1.乡村道路区道路农村道路州际高速公路徳国联邦高速公路2.城市道路多车道上要道路服务道路居住区道路3•山路2.4加速阻力[2-21]除了在常规行驶条件下由车轮，空气和可能的爬坡阻力所造成的阻力Z外，在不稳定的行驶条件下（VH常量），惯性力会产生于加速和减速的过

8、程屮。当车辆动力传动系统