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超跑秘密(四):看不見的空氣動力學效應

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  很多超跑的尾部都安裝有擾流翼,有固定式的,也有根據(jù)車速可自動升起和收回的,這種尾翼在低速時不影響車輛的外形,使其整體保持平整,同時在車輛制動時會升起并提供輔助的制動;在高速時它可以對氣流進行疏導并產(chǎn)生下壓力。

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『固定式擾流翼』

保時捷保時捷保時捷9112012款 Carrera 3.4L

『可自動升降的擾流翼』

  此外,帕加尼Huayra可謂將翼片的作用發(fā)揮到了極致,該車前后分別安裝有4塊可自動升降的翼片。在車輛行駛時,每塊翼片都可以單獨控制,電腦會根據(jù)目前的車身姿態(tài)來實時地調(diào)整每個翼片開啟的角度,從而使車身的姿態(tài)趨于平穩(wěn),減少轉向時的側傾以及制動時的俯沖姿態(tài)。

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——車輪部分

  車輛在行駛時,車輪是唯一與空氣接觸但又自身運動的部件,而它的旋轉會極大的擾亂流經(jīng)車身的氣流,好在民用級的車輛都有車輪罩,不過這對于超跑來說或許還不夠,設計人員依然要通過特殊的設計來進一步改善車輪罩周圍的氣流。但是對車輪其外部被稱作空氣簾的兩個附加垂直進氣口,可以明顯減少亂流,改善輪罩周圍的氣流。

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可以加快車底氣流速度的擴散器​

  下面我們再來看看車底的空氣動力學效應是如何應用的。由于在車身上增加擾流翼都不可避免的會增加空氣阻力,所以人們就開始琢磨如何在底盤上做文章。根據(jù)伯努利的理論,如果能夠讓流經(jīng)車底的氣流速度加快,甚至超過車身表面的氣流速度,那么就可以在底盤區(qū)域產(chǎn)生一個相對的低壓區(qū),那么車輛在大氣壓的作用下就可以緊貼地面,對于這種現(xiàn)象我們通常也稱為“地面效應”。

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  其實這個看似簡單的原理,直到上世紀七十年代末才首次應用于汽車上,當然這依然是先出現(xiàn)在F1賽場上。賽車和地面的距離越貼近,該效應越能得到充分發(fā)揮,由于應用此技術的賽車成績斐然,這項技術后來被嚴格加以限制。

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『1978年的布拉漢姆BT46B賽車』

  除此之外,更有甚者直接在車尾部安裝一個可以高速旋轉的風扇,它可以把車底的氣流快速抽出并導出車外,這無疑進一步提升了地面效應,不過這種極端的激進分子只能落個被迅速取締的結果。

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  民用級超跑當然不需要如此極端的地面效應,而要想加快車底的氣流速度,首先要確保盡可能少的凸出物對車底氣流的干擾,所以平整的底盤是個關鍵。其次,則少不了擴散器的功勞。

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  擴散器位于車輛的尾部,它的作用主要在兩方面:一是其自身可以在車尾部制造一定的下壓力,并為車尾部的氣流進行疏導;第二個作用類似于前面講到的在車尾部所安裝的風扇,它可以從車的下方抽走空氣,從而在車輛的底盤部分形成一個低壓區(qū)域。民用級超跑的擴散器不像賽車一樣設計得如此復雜精致,所以它所能起到的作用也相對有限。要想擴散器發(fā)揮出最大的效能,從氣流進入車頭部位就要開始考慮如果進行合理的引導,配合平整的底盤以及適當?shù)碾x地間隙,最終將氣流引導至擴散器來加速氣流流動。 

總結:

   空氣動力學在科學的范疇里是一門比較艱深的學科,所研究的東西是看不見摸不著的,但是對于高速運動的物體,又確實不可忽視它的存在,超跑相比普通家用車要更注重空氣動力學效應的應用,優(yōu)秀的設計不但可以最大化的減小車輛前進的阻力,同時可確保為車輛提供所需的下壓力。(文/汽車之家 馮景毅)

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