1.空气的黏滞现象
汽车行驶速度不高时，可近似地认为汽车周围的空气不受压缩，即汽车周围的空气密度不受汽车运动的影响，认为空气是非黏滞性的。实际上，大气的特征是具有黏滞性的，尤其汽车在高速行驶时更不能忽略其黏滞性。所谓黏滞，即当气体相对于汽车表面运动时会产生内摩擦力的作用。当汽车在空气场中运动时，汽车表面与其相邻的空气粒子之间像有无数只小钩子在相互牵扯，与汽车表面接触的气体将受到该表面的阻滞，使相对速度变为零。邻近该表面的空气层也被黏滞摩擦力所阻滞，其相对速度随着与表面距离的变化而变化。距离表面越近，空气粒子的运动受黏滞性的影响越大，气流速度也越慢。随着距离的增加，空气粒子受黏滞性影响的程度逐渐减小，它们运动得也更快。当与汽车表面距离超过一定数值时，空气粒子的运动几乎不再受黏滞性的影响，其速度与外部气流的速度相等。
因此，围绕着运动物体的一个相对薄的空气层内，气流速度有着急剧的变化，存在着速度梯度。该气流层称为附面层，又称为边界层。
当附面层内的气流相对运动速度的变化相差不大时，该层内气流能够保持平行相对运动的状态不变，将这一边界层称为层流。当气流的相对运动速度的变化大到一定程度后，各层之间的气流分子出现跨层运动，层流形式被破坏，形成湍流。湍流对运动物体表面的黏滞阻力比层流更大。
黏滞阻力的大小与汽车外形有关。如果表面平整光滑，没有局部的凹凸变化，则有助于空气分子顺利以层流的形式滑过。车身表面任何小的凹凸变化，如风窗胶条、后视镜等都会形成湍流，从而形成较大的黏滞阻力。
当汽车行驶时，车身表面急剧的形体变化会造成气流的边界层剥离车身表面，在车身表面与剥离后的边界层之间的区域形成负压区，周围的空气从四面八方涌进来填补，于是产生了气流的旋涡，称为尾流。尾流区的空气密度较低，对汽车具有一定的阻碍作用，汽车造型设计中应尽可能减少尾气流区。
2.汽车周围的流谱
汽车表面空气的流动情况可在风洞中用在汽车表面粘贴丝线的方法进行观察。汽车整体的流场通常在烟风洞中进行观察，这种风洞试验是按一定要求释放烟流，由烟流流过汽车或模型，可以清晰地观察到气流流过汽车的全过程的完整图像。
（1）汽车前部的流谱
在研究汽车流谱时，汽车前部气流通常自发动机舱盖沿向上倾斜的表面移动，因车身外形在发动机舱盖和风窗玻璃处出现转角，所以流速会变慢。车身表面气流通常在5点出现分离现象，随后气流压力逐渐升高，气流在风窗玻璃上的尺点再次附着。由于轿车纵向截面先后逐渐减小，故气流速度逐渐变慢，在轿车尾部，气流会再次分离形成尾流。
试验表明，影响发动机舱盖和风窗玻璃转角部位气流的主要因素如下。①发动机舱盖和风窗玻璃间的夹角。
②发动机舱盖的结构和三维曲率。
③风窗玻璃的结构和三维曲率。
发动机舱盖在水平方向的曲率越大，分离点5越往前移动；风窗玻璃法向曲率越大，附着点R越往下移动。现代轿车发动机舱盖曲率都较小，对5点没有显著影响。但发动机舱盖侧面不要设置凸起物以免阻碍气流流向两侧。在风窗玻璃下沿开设通风口，有利于减小该处涡流的影响。另外，气流还会受到玻璃下沿的压条、凸边及刮水器等的干扰。
（2）汽车尾部的流谱
常常可以看到路面上树叶或尘土被汽车尾流卷起沿着路面移动的情景。当气流沿着汽车表面流动到尾部时，气流分离将形成尾随在轿车后面的尾流。尾流中主要是负压，好像作用于汽车后截面上的吸力，从而产生运动阻力。设计时，应设法减小截面面积，以减小尾流负压，从而减小车身运动阻力。良好的车身造型设计，首先应避免尾流涡旋造成对路面过大的紊流，以减少尘土飞扬；其次，应考虑引导气流对后风窗玻璃等部位有一定的冲刷作用，以防止尘土沉积。
（3）汽车底部的流谱(www.xing528.com)
汽车底部大都是不平整、不光滑的。汽车底部产生的涡流以及气流在底面形成的附面层和地面产生的次生地面附面层，严重阻碍着底部气流的流动，消耗气流的能量，形成对汽车的阻力。底部气流受阻塞使压力升高，形成对汽车的升力。
汽车行驶时，由于汽车底部和地面之间气流的黏滞和干扰，在底部形成一种很复杂的、强烈的涡旋（即湍流），对汽车的气动力影响很大。进入汽车底部的气流首先是以与汽车运动相反的方向相对于地面运动的，然后由于黏附到汽车底部而又随汽车一起运动，从而产生一种沿地面与汽车一起运动的“旋涡”。汽车底部流谱的影响因素如下。
①汽车底部与地面的距离。
②车身造型以及汽车长度、宽度和高度之比。
③底部的平整光滑程度。
④地板的纵向和横向曲率。
例如，具有光滑底部的轿车，由于其底部减少了湍急的气流和摩擦损失，所以空气阻力将随离地间隙的增加而减小。轿车地板的合理造型，力求使气流通畅，将有助于降低气动阻力和升力。实际上，车身底部由于底盘传动机构、发动机底部以及其他机构在底部外露，很难实现底部平顺。
（4）汽车侧面的流谱
一般情况下，汽车顶盖上的气流速度高于底部气流的流速，而压力则低于底部，因此，底部高压区的空气会从底部流出经过两个侧面向上运动。该气流与迎面来的气流相互作用，会产生旋转的气流运动，即涡流。一部分涡流贴附着车身侧面，另一部分则随气流向后延伸，呈螺旋状拖在汽车后面形成尾涡。同时，前风窗前的气流分离区存在的涡流扩展到前风窗两侧边缘，又沿车身两侧一直延伸到汽车尾部，尾部的气流分离区也可能产生涡流，并延伸到尾流中。这两对尾流在车尾部合成为一对，使汽车阻力增加。
3.汽车内部气流与表面压强分布
（1）汽车内部气流
轿车的内部气流包括车室内部的通风气流和发动机冷却散热的气流。内部气流对车外流谱有双重影响：其一，由于一部分外部气流被引进车内，而降低了外部气流作用于车身表面的压力；其二，外部气流在通过散热器和内部空气通道时，由于涡流、摩擦和漏气等而损失了动量。由于车室内部通风仅引入少量气体，所以动量损失较小，从空气动力学流谱的观点考虑，可以忽略不计。而发动机冷却散热气流相当大，气流通过散热器后，紊乱曲折地流过发动机和其他机件，最后从位于汽车底部的一系列开口处扩散到外面。由于冷却系统的气流导腔不规则，各类拐角、障碍使流动方向较多地发生突然改变，摩擦和动量损失相当大，实际上形成一个附加的“内部气流阻力”。
总之，研究车内气流的目的在于如何恰当地引进外部气流以最有效地完成冷却、通风后排出车外，并使气流的进出对整车气动性能的影响最小。
（2）车身表面压强分布及车内通风
车身表面压强的大小分布与汽车内部气流组织密切相关，是选定车身通风的进出口位置，及估计通风量的依据。为此，进气口应尽可能开在正高压力区，以便提高进气效率；排气口应尽可能设在负高压区，以使排气顺畅无阻。驾驶室前围板上的正值压力占车身总宽范围内压力的70%～80%，可在具有较高正压强的前格栅处和驾驶室前围板附近，以及发动机舱盖后部设置进风口。近于流线型的轿车，大的负压一般出现在后立柱和车顶后端；而流线型程度较差的车辆，通常后窗下方的负压值较大。一般来说，压强的数值还取决于通风口附近的具体结构，因车型和造型而异。轿车一般将进风口设在发动机舱盖后部，出风口设在后窗下部。另外，车内通风还会受到车窗开闭的影响，因此，对于不安装排风扇及空调系统的汽车，在设计通风系统时，应进行综合考虑。
由上述分析可知，汽车空气动力性问题很复杂，影响因素众多。在汽车造型设计完成后，往往还需要通过风洞试验和在轿车试验场对其空气动力特性进行全面考核和验证。
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