汽车内部气流如何影响气动力特性

汽车的内部气流包括发动机冷却气流和车厢内通风换气的气流两部分。冷却气流可从前围罩格栅、保险杠上部与格栅下条之间的间隙、保险杠上的开口进入，前围面罩格栅处气流影响车身外表面的气流运动。主要表现为如下特征。

（1）部分外部气流被引进车内而降低了外部气流作用于车身的压力。

（2）外部气流在通过散热器内部空气通道等处时，由于摩擦、漏气及涡流而损失了动量。这些动量损失是内部气动阻力的主要来源，可用下式表示为

式中，υt为通过散热器的平均风速；υf为散热器前的平均风速；υa为车速；Cpe为出口的压力系数；ξg为散热器等价压力损失系数；ξc为冷却系水箱的等价压力损失系数；ξr为冷却系冷凝器的等价压力损失系数；ξf为冷却系风扇的等价压力损失系数；ξe为冷却系管道的等价压力损失系数。

流入发动机室的气流一般由发动机室下方排出，有时也由发动机室上方排出。冷却风迂回撞击发动机，使发动机受到斜上方和上方的力，这个力与路面平行的成分为内部阻力的一部分，与路面垂直的成分为升力的一部分；而冷却风排出后与车身周围的气流发生干涉时，也产生阻力。

研究表明，进入格栅的大部分气流可有效地用于冷却，但过量冷却气流的动量损失形成了大部分的冷却阻力，因而内部气流通过增加阻力、前轮升力和横摆力矩来影响汽车的气动特性。(www.xing528.com)

内部阻力主要来源于发动机的冷却气流，同时也与车厢内的通风换气有关。内部阻力的大小取决于气流进、出口处气流的速度、压力、方向和流量。

如何使汽车的内部阻力系数最小而又使冷却效率最高，其关键在于控制散热器气流的入口和出口面积。若入口和出口面积过大，气流流速将减慢，并在入口或出口处形成小涡漩，增加动量损失和摩擦损失，并使内部阻力增加；若入口或出口面积过小，则因冷风量不足而影响散热。

汽车的气流内部阻力还与汽车内部气流的组织息息相关。它影响到按汽车表面压力大小及分布来选择车身通风的进、出口位置和估计通风量。有关车型的车身表面压力分布特性。一般情况下，驾驶室前围板上的正值压力占车身总宽压力的70%～80%，左右对称面的压力系数Cp=0.35～0.60，而在后柱、后窗下方、车顶后端及地板下方，其压力系数Cp=-0.6～0.1。

对于接近流线型的汽车，较大的负压力大多数出现在后柱和车顶后端；而流线型较差的汽车，常常是后窗下方的负压力较大。

轿车的进风口一般设在发动机罩后部，出风口设在后窗柱下部；货车的进风口设在前围上部（平头型）或发动机罩后部（长头型），出风口设在后窗柱下部或后窗柱侧面；大客车进风口设在前围或前风窗上部及在车顶开设顶风进风口，而出风口设在后柱上。各种车型通风系统进、出风口的位置设置。