奥迪100C2改型为100C3，汽车工程应用力学！

奥迪汽车公司的创始人是奥古斯特·霍尔希。他是德国汽车工业的先驱者，曾是奔驰汽车公司的一名工程师。他与菲肯彻尔合伙，于1910年4月25日成立了奥迪汽车公司，同年7月第一辆以“奥迪”名命的汽车诞生了。1958年以后，奥迪公司成长为德国第五大汽车制造企业（前四名是大众、欧宝、奔驰和欧洲福特）。1964年12月“奥迪”正式加盟大众汽车集团，于1968年研发出了奥迪100型并投产，取得了80万辆的年销售纪录。1969年，汽车联盟与NSU汽车制造公司合并，成立了奥迪汽车联合公司，发扬“突破科技，启迪未来”的厂训精神，为“奥迪”品牌的不断创新作出了不懈的努力。20世纪80年代初，在“功能服务于造型”的汽车设计思想氛围下，奥迪人对奥迪100型轿车进行了一系列的车身空气动力学和其他方面的改进。1968年开始投产的奥迪100C1为第一代，1976年换型为第二代——奥迪100C2，1982年更新为第三代——奥迪100C3（如图5-148所示）。

对奥迪100C2的车身改造主要旨在提高汽车的空气动力性能，以降低空气阻力系数为主要目标。车身的改造是在奥迪100C2的基础上进行了17处、22件覆盖件的改进（如图5-149所示）。改造结果，使空气阻力系数C_D从0.42降低为0.30，成为当时世界上大批量生产、空气阻力系数最低的轿车，引起了世界轿车业界的轰动和关注。除此以外，其他的空气动力特性也有了很大的改善（如表5-5所示）。

表5-5 奥迪100C3与奥迪100C2空气动力特性对比

经过改造的奥迪100C2称为奥迪100C3，成为奥迪100的第三代。1988年5月，我国第一汽车制造厂从德国大众公司引进生产的奥迪车型就是奥迪100C3型，它的底盘后来用于红旗轿车。

图5-148 奥迪100C2改型为100C3

1.改进项目（下面项目序号对应图5-149中1～17）

1）车头（指散热器面罩及其前照灯附近）从垂直状态改为后倾，并使前后部都呈圆形。

2）散热器面罩的进风部分作了改进，提高了进风效率。

3）发动机室盖加大了后倾角，形成楔形。

4）前风窗加大了后倾，与水平线夹角为29°。

5）顶盖曲面的孤度有所增加。

6）后风窗加大倾斜，与水平夹角为25°45′21″。

7）行李箱盖加高。

8）后叶子板下边上翘度增加。

9）后翼子板上的轮孔凸形边缘取消。

10）车身底部平滑化。

11）轮胎挡泥板圆滑化。

12）轮辋装饰盖扁平化。

13）前脸两侧转角处作俯视收敛并圆滑化。

14）前风窗支柱（A柱）圆滑化。

15）前风窗玻璃曲率加大。(www.xing528.com)

16）后风窗与侧面转角作锥形处理。

17）后翼子板到尾部向内收敛并圆滑化。

图5-149 奥迪C2型车身改进的部位

2.相应的启示

奥迪100成功的改型是汽车空气动力学理论与实践相结合的典范，是我们上面所讲的“气动阻与车身形状”的一次有益见习。在理论与实际的结合上我们从中得到了以下相应的启示：

1）车头头缘从垂直改为后倾，并以圆孤过渡。这可减小轿车前端的正压区，减小头缘附近的负压峰值；有利于气流向两侧分流，从而减小车身上、下表面的压力差（即减小升力）。

2）散热器面罩提高了进风效率。这可加大了气流的分流，使车身上表面的气流减速增压，有利于减小升力。

3）发动机室盖加大了后倾角，前风窗后倾角减小为29°。这可缩小盖窗之间的分离区，有利于减小该区的正压力。

4）顶盖曲线弧度有所增加。适度的顶盖上挠度对形状阻力增加不多，但有利于上表面气流向两侧分流，可增加上表面静压，有利于减小升力。

5）后风窗倾角减小为25°45′21″。这可使后风窗斜度趋于平缓，有利于气流分离延后，缩小尾流区，减小基面；同时由于后窗玻璃的相对抬高，还可以减少后柱涡向内卷入，从而减小诱导阻力。

6）行李箱盖加高。行李箱盖变高是与后窗倾角减小相配合的结果。适当的加高，可使前面的分离气流有可能在盖上重新附着，可减小基面；还可以通过产生的逆压梯度来减小尾部升力。

7）后叶子板下边上翘度增加。底部后缘上翘，可使底部排出的气流分离形成上洗流，削弱尾涡强度；同时利于底部气流排出，减小升力。

8）后翼子板上的轮孔凸形边缘取消。这可避免产生干扰阻力。

9）车身底部平滑化。这可使气流在底部受糙面阻碍减少，减小气动阻力；流速加快，减小升力。

10）轮胎挡泥板圆滑化。这可减小轮胎旋转时的气动阻力。

11）轮辋装饰盖扁平化。这可避免产生干扰阻力。

12）前脸两侧转角处的俯视收敛并圆滑化。这有利于来流向两侧分流，减小车头正压力。

13）前风窗支柱（A柱）圆滑化。这可避免产生干扰阻力。

14）前风窗玻璃曲率加大。纵向曲率加大可使气流重新附着提前，减小凹处气流分离区；横向曲率加大可使气流向两侧溢流加快，使车身上表面气流速度变慢，静压增加，有利于减小升力。

15）后风窗与侧面转角做锥形处理。侧窗与后窗之间的后柱以圆弧过渡，这可减小或消除气流在其面上发生分离所形成的后柱涡。而后柱涡可带来直接产生干扰阻力和间接产生气动升力、诱导阻力的不良后果。

16）后翼子板到尾部向内收敛并圆滑化。这改善了尾侧的流线形，使侧流分离延后，有利于减小基面。