在紧凑型轿车空气动力特性的研究中，其前部一直是研究的重点目标。车头形状与阻力密切相关。汽车前部气流通常自发动机罩沿向上倾斜的表面移动，此时空气粒子的速度增加。由于车身外形在发动机罩和风窗玻璃处出现转折，使气流受阻，流速急剧下降，并在某一位置处出现气流分离现象，形成一个气流分离线；而后气流压力逐渐升高，气流在风窗玻璃上某一位置重新附着而形成气流再附着线。此时一部分空气在风窗玻璃底部从两边向汽车侧面流去，形成次生侧向气流。如图5-9所示为空气气流在汽车前部流动的情况。
图5-9 空气流在汽车前部的流动情况
影响汽车前部空气流动情况的有汽车保险杠、发动机罩和风窗玻璃等部件以及车头的前部造型。保险杠的截面形状由矩形改为三角形，可使气动阻力与升力降低，如图5-10所示。另外，使保险杠位置适当前沿，消除保险杠与车身本体之间的间隙，也可以降低气动阻力与影响发动机罩与风窗玻璃转角处空气流动情况的主要有发动机罩与风窗玻璃间的夹角γ、发动机罩与风窗玻璃的三维曲率和结构。以M.G.100小客车试验结果为例，气流在发动机罩上的分离位置与在风窗玻璃再附着位置与x/c和x/d有关，如图5-11所示。增大风窗玻璃的斜度、减小发动机罩与风窗玻璃的夹角γ，可以使分离线与再附着线靠近减小分离区，以降低气动阻力；但γ角降到30°以下时再降低此角，对降低气动阻力系数和升力系数的效果是很小的，反而会牺牲车室内的空间。
图5-10 保险杠截面形状与CD和C L的关系
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图5-11 发动机罩和风窗玻璃上分离点S和再附着点R的位置
风窗玻璃的曲率变化会影响流向两侧气流的分离线和再附着线的形状。二维圆柱曲面有利于气流向两侧流动，使再附着线向玻璃下沿方向降低。发动机罩在水平方向的曲率越大，分离点S越往前移动。为使气流从前方顺畅地从发动机罩通过，应诱导气流向上流动，防止气流转向两侧与侧面的气流互相干扰而使气动力特性变坏。气流运动还会受到玻璃上下沿的压条、凸边及刮水器等干扰的影响。
汽车前端的形状与结构对气动力特性的影响甚大，最佳的车头形状应是不使气流产生剥离。理论上汽车的前端应为流线型最好，好的前端造型可使其气动阻力系数变为负值，为-0.015。图5-12为不同汽车前端方案中，其CD值的降低效果。
图5-12 汽车前端外形与气动阻力
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