空气动力汽车的工作原理_空气动力汽车工作原理

1.自然吸气的发动机工作原理

2.空气动力车是真的假的

3.内燃机的工作原理是什么

4.汽车尾翼工作原理

5.F1赛车原理

空气动力学，简单地讲就是：物体在空气中或任何流体中所受到的各种外力，并根据在实验测试中所得到的数据资料来修改物体的外观或形状，使之达到人们所需求的特性。汽车在生产的过程当中考虑油耗值是非常关键，而空气这项指标有较大的影响。

“流体力学”中把流体的空间叫“流场”，流场中任一点的参数均不随时间变化，则这种流动称为“定常流”，否则为“非定常流”。相关空气动力学计算公式有：

ρ1V1A1=ρ2V2A2=C1

ρ1ρ2－1、2 截面上的平均密度

V1V2－1、2 截面上的平均流速

A1A2—1、2截面上的截面积

C2-常数

流体力学中将与流体的质量成正比的力称为质量力或者是体积力。重力场中就称为质量力，当忽略质量力的力项，不可压缩流体作定常流动时，流体流动的速度和压强也存在一定的关系。

P +1/2ρV2= P0

P-流体静压力

V-流体流动的速度

P0-总压

经济性：部件所受的“空气阻力”和与空气的“相对速度”平方成正比：车辆的速度越快空气阻力越大。汽车如果保持一定行驶速度，相应发动机就得消耗一定比例的燃油，使之能与“空气阻力”形成抗衡。

故车辆的外型设计是否符合相关空气动力学很重要，否则汽车在“稳定性”及燃油的“经济性”上等方面会会大打折扣。

部件控制：对汽车发动机的冷却，车厢里的通风换气，车身外表面的清洁，气流噪声，车身表面覆盖件的振动，甚至刮水器的性能等方面的影响。

节能性：主要取决于它的风阻系数：车辆在行驶时所受阻力主要来自前方，同时侧向也具有一定阻力。风阻系数是一个固定值，每～辆车都有它的风阻系数，在算出风阻系数后，就可由此数字算出车辆在各种速度中所受到的空气阻力，从而合理控制发动机的输出，达到一定的燃油经济性。

稳定性：取决于它的阻力系数。车辆在行驶当时有些气流从车底穿过，而这气流的密度大于从车顶飘过的气流时车辆伴有“发飘”或难以控制，此时有侧风从车旁吹过，也较易引发车身“偏移”现象，如果车辆质量大、轮胎抓地力强的话则偏移的现象就会减轻，同时耗油增加。所以车辆的阻力系数太大不是件好事。通常车底的气流密度一般要大于车辆上方的，让车辆有一定的稳定性或平衡性。

自然吸气的发动机工作原理

汽车尾翼的相关知识

现在很多人都喜欢自己鼓捣一些自己的爱车，喜欢在自己车屁股上面加装一个尾翼，接下来就跟大家简单的介绍一下和汽车尾翼相关的知识。

汽车尾翼是一种安装在汽车后部的空气动力学装置，它的主要作用是改善车辆的空气动力性能、提高稳定性和降低风阻。

类型：汽车尾翼可以分为多种类型，如直立式尾翼、倾斜式尾翼、水平式尾翼等。不同类型的尾翼适用于不同的车型和用途。例如，倾斜式尾翼通常用于高性能跑车，以提高高速行驶时的稳定性；而直立式尾翼则常用于普通家用轿车，以改善车辆操控性能。

工作原理：汽车尾翼通过改变汽车行驶过程中的气流流动来提高车辆性能。当汽车行驶时，尾翼产生的气流会在车身下方形成一个高压区域，从而使车身产生上升力。同时，尾翼还能减小车辆在高速行驶时的气动阻力，提高燃油效率。

设计和制造：汽车尾翼的设计和制造需要考虑多种因素，如空气动力学原理、车身结构、重量平衡等。现代汽车尾翼通常采用轻质材料制成，如碳纤维、铝合金等，以减轻重量并提高强度。此外，一些高级尾翼还配备了可调节的叶片或扰流板，以实现更精确的空气动力学控制。

安装和调整：汽车尾翼的安装需要专业技术和工具。安装过程中需要注意保证尾翼与车身之间的密封性，避免雨水渗入影响排气系统。

安装完成后，可能还需要进行一定程度的调整，以达到最佳的空气动力学效果。

空气动力车是真的假的

现在的发动机可分为自然吸气式和增压式，其中增压式又可分为机械增压、涡轮增压（如骏捷1.8T）和最新的气波增压。自然吸气式是没有增压器的，指空气单纯经过空气滤清器——节气门（我们俗称的“油门”）——进气歧管——到达“汽缸”，汽油是通过喷油嘴直接喷射在进气歧管里的（通常说是电子燃油喷射，现在最新的技术是缸内喷射了，代表是大众迈腾）。以四缸发动机为例，一个活塞作一次功有四个行程：下行（进气门打开，存在压力差，空气和燃油的混合气在压力差的作用下进入汽缸）——上行（进气门关闭，压缩混合气，活塞上行到最高点时点火）——又下行（混合气燃烧膨胀，推动活塞对外作功，输出动力）——又上行（排气门打开，排气）。自然吸气式就是指在上面第一个行程中，混合气是靠自然形成的压力差进行吸气，增压式就是指先把气体压缩，提高气体的压力和密度，当气门打开的时候靠压力差和气体自身的高压来增加进气量，提高功率。

如果上面的看不懂，可以简单来说。没增压器的的就是自然吸气式发动机，增压器是一个比较大东西，一眼就能看出来，加了增压器后一定要加进气中冷器，这是必须的。原因不多说了。

我大学修得就是汽车工程，有什么不懂可以问我。

内燃机的工作原理是什么

空气动力车是假的。

纯空气动力汽车是不存在的，如永动机一般是在假设环境下的一种概念。空气动力汽车能实现无污染、资源取之不尽，着实诱人。但空气动力汽车采用压缩空气得到动力，但事实上压缩空气必须借助燃油或电能等提供压缩空气所需的能量，否则压缩的动作不可能实现。

空气动力汽车并非新技术，已有一百多年历史，只是一直停滞在概念上，美国、法国、韩国等也有开发此概念产品，如法国雪铁龙公司就曾宣布2016年投放空气动力和燃油的混动车型，但至今未见到产品上市。

空气动力汽车概念大火的原因

在北京举办的第15届科博会上，祥天集团推出了一款空气动力大巴，介绍称大巴配备了2000L的气瓶，气瓶的压力大概在30MPa左右，通过加热导致膨胀，气体体积将增加1224倍。就这样以绿色大巴之名上了央视新闻联播，空气动力汽车名声大噪。

但最终在工作原理、参数、安全性、实用性等方面遭到了大量质疑，这也是空气动力汽车未能真正应用的原因。当然，空气动力汽车并非完全无用武之地，如果以燃油和空气动力的混合动力系统，在特殊场景下还是可应用的，例如清洁库房内的叉车、短途的低速行驶的车辆等。

汽车尾翼工作原理

(1)四冲程汽油机将空气和汽油按一定比例混合，形成汽车发动机的良好混合气。在进气冲程，混合气被吸入气缸，混合气被压缩、点燃、燃烧，产生热能。高温高压气体作用于活塞顶部，推动活塞做直线往复运动，机械能通过连杆、曲轴、飞轮机构向外输出。四冲程汽油发动机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中完成一个工作循环。(2)进气冲程活塞由曲轴驱动，从上止点运动到下止点。此时，进气门开启，排气门关闭，曲轴旋转180°。活塞在运动过程中，气缸的容积逐渐增大，气缸内的气体压力从pr逐渐降低到pa，气缸内形成一定程度的真空。空气和汽油的混合气通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合，形成可燃混合气。由于进气系统的阻力，在进气结束时，气缸内的气体压力小于大气压力p0，即Pa=(0.80~0.90)P0。进入气缸的可燃混合气由于进气管、气缸壁、活塞顶、气门、燃烧室壁等高温部件的加热，以及与残余废气的混合，温度上升到340~400K。(3)压缩冲程在压缩冲程中，进气门和排气门同时关闭。活塞从下止点移动到上止点，曲轴旋转180°。当活塞向上运动时，工作容积逐渐减小，缸内混合物被压缩后压力和温度不断上升。当压缩结束时，压力pc可达800～2000kpa，温度可达600～750k(4)做功冲程当活塞接近上止点时，火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量热能，使气缸内气体的压力和温度迅速升高。最高燃烧压力pZ为3000~6000kPa，温度TZ为2200~2800k·k，高压气体推动活塞从上止点运动到下止点，通过曲柄连杆机构向外输出机械能。随着活塞向下移动，气缸的容积增加，气体压力和温度逐渐降低。到达B点时，压力下降到300~500kPa，温度下降到1200~1500KK，在作功冲程中，进气门和排气门关闭，曲轴旋转180°。(5)排气冲程在排气冲程中，排气门打开，进气门仍然关闭，活塞从下止点运动到上止点，曲轴旋转180°。当排气门打开时，燃烧后的废气一方面在气缸内外的压力差下排到气缸外，另一方面通过活塞的挤压作用排到气缸外。由于排气系统的阻力，排气端R的压力略高于大气压，即PR=(1.05~1.20)P0。排气温度TR=900~1100K.当活塞运动到上止点时，燃烧室中仍有一定体积的废气无法排出。这部分废气称为残余废气。

F1赛车原理

汽车在高速行驶时，根据空气动力学原理，在行驶过程中会遇到空气阻力，围绕汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直上升的三个方向的空气动力量，其中纵向为空气阻力。

为了有效地减少并克服汽车高速行驶时空气阻力的影响，人们设计使用了汽车尾翼，其作用就是使空气对汽车产生第四种作用力，即产生较大的对地面的附着力，它能抵消一部分升力，有效控制汽车上浮，使风阻系数相应减小，使汽车能紧贴在道路地面行驶，从而提高行驶的稳定性能。

百万购车补贴

虽然一级方程式赛车是一种高速汽车，但在机械概念上却较接近喷射机，而非家庭房车。它们巨大的双翼不但具用商业广告牌的作用，同时还可以产生至关重要的「下压力」。这种空气动力会使流经汽车上方的气流将车身向下压，使车子紧贴在车道上。相反地，飞机则是利用巨大的双翼产生「上升力」。 将车身压在车道上可使轮胎获得更大的抓地力，进而在弯道时产生更快的加速度。由于一般普通房车没有下压力，因此甚至无法产生1G（一个重力单位）转弯力。一级方程式赛车能产生4个G的转弯力。 在时速230公里时的状况下，F1赛车上方气流产生的下压力足以使它在隧道里沿着隧道的顶部行走。 在设计当今一级方程式赛车的过程中，扮演重要角色的空气动力学家正面临着一个基本的挑战：如何在产生下压力的同时不增加空气阻力。这正是汽车必须克服的问题。 在汽车空气动力设计的过程中，风洞扮演着重要的角色。进行风洞实验时，通常先制作一半体积的模型，而风洞就像一个巨大的吹风机，将空气吹向静止的模型。 虽然这个吹风机的价格非常昂贵，但美洲虎车队仍然编列四千九百万美元的预算，将在该车队新建的银石（Silverstone）工厂建造一个风洞。 空气动力可以根据不同赛车场的特征而调整。较直的跑道需要较低的下压力设定值，如此可减少阻力，并且有助于赛车提高极速。较曲折的车道需要较高的下压力设定值，如此可令赛车的极速降低。例如，在曲折的霍根海姆车道上，赛车很难达到300km/h的速度，但在蒙扎车道上，车速可以超过350km/h。部现代的F1赛车与一架飞机有许多共通之处，就如它与一辆普通汽车的相通处一样多。空气动力学已成这项运动成功的关键所在，因此各个车队每年要在这个环节的研发上花费几千万美圆。空气动力学设计师有两个基本的任务：一是如何获得下压力，来帮助是赛车轮胎抓住赛道并提升转向力；二是把因气流和启动引起的使赛车减慢的阻力减到最小。许多车队从60年代后期开始了对类似现行的定风翼的测试。赛车定风翼的工作原理与飞机定风翼几乎一样，只是倒置而已。空气以不同的流速通过两侧的定风翼（必须流经不同的外形、距离），由此产生了压力的差异，被称为伯努力原理。由于这压力需要平衡，定风翼就要向低压的方向移动。飞机利用两翼产生上升力，而赛车则依靠其产生下压力。因为有了空气动力学下压力，一部现代的F1赛车能产生3.5g的侧向转向力（相当于其自身重量的3.5倍）。这意味着，理论上来说高速行驶时，它们能够上下颠倒地被驾驶。早期对可移动定风翼等的试验导致了一些重大事故的发生，因此在1970赛季出台规定，限制了定风翼的大小和位置。经过长久以来的发展，那些规则很大程度上沿用至今。在70年代中期，"地面效应"下压力被发现。莲花车队的工程师发现，若在赛车底部装上帮助它"黏"住地面的巨型风扇，整部车就能向机翼一般工作。这种设想最终的实例是布拉汉姆车队（Brabham）的BT468，由Gordon M urray设计，其中实际上用了一架风扇从赛车底部的裙脚部分排出空气，以便产生巨大的下压力。但这项技术在一场分站比赛后因受到其他车队的技术挑战而退出舞台。并且后来改动的规则限制了对"地面效应"的利用--先是对容纳低压区域的裙脚的禁令，之后是对"stepped floor"（？）的要求。尽管完整的风洞和强大的计算机被大多数车队的空气动力学部门利用，F1的基本原理依然适用：力求最大的下压力和最小的阻碍力。根据各条赛道的不同下压力需求，前后定风翼被调整到不同的角度安装。每辆F1赛车的外表，从悬挂系统到车手头盔的形状，都将空气动力学的作用考虑在内。从车身被分流扰乱的空气，产生了气流，气流则导致了减慢赛车的阻力。观察一下近年来的赛车你会发现，在减少阻力上所花费的精力并不比在提升下压力方面的少--从防止旋涡形成而安装在定风翼上的汽车底盘，到后部低置的扩散板。这些都帮助再次平衡从底部通过赛车的高速气流产生的压力，否则便会在尾部有类似于低压"气球"阻碍赛车。除了以上这些，设计师也要注意不能让赛车太容易打滑，同时又必须保证充足的空气流动，帮助散发赛车引擎产生的巨大热量。近来的大多F1车队都试图效仿法拉利车队的"窄腰"设计，将赛车尾部制造得尽量窄而低。这样可以减小阻力并把尾翼得到的空气量提高到最大。 2005年修订起用的规则迫使空气动力学专家们必须有更创新的理念。在一个减速的条款中，FIA（国际汽联）通过提高前鼻翼，把尾翼前移，更改后部扩散板等措施使赛车失去一大部分下压力。但设计师们运用大量复杂而新颖的手段很快弥补了这些损失，例如麦克拉伦