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【伪科普】ZRE气动啥的

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因为答应同学帮他完成一次作业,所以水了一篇3000多字的文章。哎~毕竟菜鸟所以写的十分水(不是一般的水)。专业的一看就漏洞百出,随便看看就好。这里我先说明一下,其中我有根据之前看过的文章编进去所以希望不要说我到处抄袭


IP属地:浙江1楼2015-11-21 12:08回复
    在的说汽车都会听到一个词——“流线型”。很多人对这个概念其实并不是很清楚,有人会问到底什么样才算“流线型”。其实所谓的流线型就是气动的另一个说法,那什么是气动呢?下面笔者就先从原理介绍······


    IP属地:浙江2楼2015-11-21 12:09
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      初中我们学过飞机机翼的工作原理,当空气流过机翼时,气流会沿上下表面分开,并在后缘处汇合。上表面弯曲,气流流过时走的路程较长,下表面较平坦,气流的行程较短。上下气流最后要在一处汇合,因而上表面的气流必须速度较快,才能与下表面气流同时到达后缘。根据伯努利原理①,上表面高速气流对机翼的压力较小,下表面低速气流对机翼压力较大,这就产生了一个压力差,也就是向上的升力。当然那是飞机的飞行的原理汽车当然不能那么设计否则车就不会在地上开了。汽车的气动正好与飞机相反,车子要是想在高速时开的快和稳那就得依靠气动了。经常听到有人说车子在跑高速时会觉得有点飘的赶脚,其实那是气动不好的原因。下面笔者就开始详细解读汽车中的气动。
      (笔者注①:丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前,水力学所采用的基本原理,其实质是流体的机械能守恒。即:动能+重力势能+压力势能=常数。其最为著名的推论为:等高流动时,流速大,压力就小。
      伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh=C,这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强,v为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点所在高度,C是一个常量。它也可以被表述为p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。
      需要注意的是,由于伯努利方程是由机械能守恒推导出的,所以它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体。

      当!当!当!正题开始了,拿好你们的小板凳坐好,下面正式简单的讲一下气动,是不是很激动啊?学到一些新知识~


      IP属地:浙江3楼2015-11-21 12:10
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        笔者找到一张图,图中的那辆破鞋(保时捷)车身上的线条就是类似汽车在行驶过程中空气的流动路径。我们可以汽车的看到空气碰到保险杠时就开始脱离原来的平行路径开始沿着车身表面走。
        图中的奔驰表面那些乱哄哄的线就是我们日常生活中实际碰到的情况,图中的样子是用CFD技术②模拟出来的。汽车在行驶中受到的空气阻力主要包括气动阻力、气动升力以及侧向力。汽车的最大速度、燃油经济性与空气阻力有密切关系。而我们常说的车身Cd,指的是气动阻力系数,它仅仅是众多空阻数中的一个(当然不可否认它的值具有最重要的参考意义)


        笔者注②:CFD是英文Computational Fluid Dynamics(计算流体力学)的简称。它是伴随着计算机技术、数值计算技术的发展而发展的。简单地说,CFD相当于"虚拟"地在计算机做实验,用以模拟仿真实际的流体流动情况。而其基本原理则是数值求解控制流体流动的微分方程,得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布,从而近似模拟流体流动情况。可以认为CFD是现代模拟仿真技术的一种。)
        正常行驶的车辆上,有35%~40%的空气会从车身上面流过,10%~15%从车身下面流过,25%从车身侧面流过。一台具有优秀的气动的车,应该让大量气流从车身侧面流过,并对底盘就行流线化处理,压低发动机罩前端(这里指的是前置发动机的车辆),减缓前风挡玻璃从而减少上下车身压力差,同时尽可能的减少车辆的正投影面积,对车尾而言,应避免车顶气流与底盘下部气流混合形成涡流。
        尾部涡流图


        IP属地:浙江4楼2015-11-21 12:14
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          现在开始以Pagani Zonda R Evolution(下文简称ZRE)为例简单的讲一下,拿好你们的小板凳啊~先看下图。
          一般人看到这个图只会说“卧槽!这么吊!!!”。这样的说法实在太业余了,只能这么草草的说一句。好!现在先从这里开始说,首先有人可能会不理解这里为什么要拉出这么多,其实帕老头(奥拉西欧·帕加尼Horacio Pagani)这么设计是想让空气在这里分开,一半是往下一半往上。这里之所以调的这么低是因为让少许空气往底盘下面走。这样从车头开始就使少量空气往底盘走,从整体看的话底下面的空气比车体上的少很多很多。前文已经说过理想的气动车是会让空气尽量往车体走而不是底盘。接下来看看这里不了解的人很不理解这两个东西是干什么的,看上去霸气点?好吧!这个也算一点(也有人认为Pagani Zonda R Evolution丑,但是笔者认为还不错)要知道像ZRE这种车车上的每个部件都是有它存在的理由的,否则只会增加质量。我们先看一下内部图。根是通到刹车盘那里的。ZRE最高时速有349公里/每小时,在这么快这里我们可以清楚的看到两个口后面有两根管子,这里的管子一的速度下要是没有好的刹车,那么这台车就是个废物。可想而知刹车时因为摩擦产热,所以刹车盘的温度会很高很高,如果这时候刹车盘不及时冷却,那么就会影响后面的刹车,情况不好的话你踩刹车根本就不会减速!(好可怕)所以帕老头想出了这种奇葩的进气口~另一根管子其实是直接通到车门旁边的开口(下文再说)。在这里我们可以清楚的发现入口大,中间细,其实末端又会变大,这里我就不再丢图了。那么这里是设计又有什么作用呢?其实呢这里运用了文丘里效应,文丘里效应同样可以产生巨大的下压力。


          IP属地:浙江5楼2015-11-21 12:17
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            接下来我们看这里中间这个突出的东西是干嘛的呢?其实这里是把迎面过来的气流到左右两个气流处理系统中(这已经要用系统来形容了)。上面已经放过内部结构图,所以就不再丢一遍了,其实突出部分两边就是空的了,帕老头也是牛,为了减重格栅都不要了→_→这里的空气进去后就直接进入散热器,给部件降温。单单这么一点东西帕老头都充分利用起来,实在佩服!


            IP属地:浙江6楼2015-11-21 12:18
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              现在我们看看这里,每错就是风刀,车头的左右两侧下压力基本都是靠他提供的。仔细看风刀的最右边是不是有竖着的板?其实那个是端板,有提高风刀的气动作用,而且还可以控制住两边的气流走线,使气流贴着车身侧面走。不要小看这里的风刀,虽然小但是要知道ZRE 在高速行驶时气流流过这里的速度是有多快,高速气流流过这里时可以给ZRE提供极大的下压力。试想一台赛车要是开着开着会莫名其妙的有飘起来的感觉,那么就会发生严重的翻车事故,后果不堪设想。


              IP属地:浙江7楼2015-11-21 12:20
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                好了好了,不要再迷恋上面的东西了,接着往下看
                ,大家注意看这里的前盖。没错!那两块凹下去的地方其实是空的。什么意思?说的简单点就是让通过散热器的空气及时流出来,再通过前风挡的弧度流到车体的中间和后面。后面再具体解释。


                IP属地:浙江8楼2015-11-21 12:20
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                  在这里顺便把

                  (这里是同一个地方,只不过一个在前面一个在后面,这样可以简单明了这是个是什么结构)这里说了吧,懒得在搞一段。看的仔细点就会发现这里有开口,前面已经说了,每个部件都有它存在的道理否则就不会搬上来了。这里可以及时排出流过轮胎的空气,这里的空气不仅有冷却轮胎的效果排出的空气在后面也可以重新得到利用。


                  IP属地:浙江9楼2015-11-21 12:22
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                    哎!车头部分说了这么多,接下来就说说ZRE的中间部位。先丢几张侧脸图好了。

                    侧面484特别帅气?好厉害的样子啊!那么我们接着说说他的霸气从何而来。为了大家可以更加了解这里的结构笔者又找来了另外一张图。前面说过有根管子的气流会从这里出来,注意那时候的空气不是乱流的,而是沿着第一张图那里的“通道”流到后面的进气格栅最后用来个后轮降温。


                    IP属地:浙江10楼2015-11-21 12:23
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                      往下看啊!前面刚刚说过,这里流出来的空气还有事情要做,干什么呢?没错就是和外面的空气一起流入“A”左边的那个玩意(当然由于这玩意口子并不是很大所以只是小部分空气可以进去),其实这里也是一条管道,从这里流进去的空气经过管道后给后轮的刹车盘降温。最后就是车顶的那个管道,可想而知那是引擎的进气口,前面说过车头的气流经过风挡和直接在外面的空气一起流到车顶,所以部分气流会进入车顶的引擎进气口。因为ZRE采用AMG的自然吸气发动机,所以需要大量空气,帕老头的这个设计可谓十分高明啊使在车顶的空气都得到利用!厉害厉害!


                      IP属地:浙江11楼2015-11-21 12:27
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                        车头和车身都说过了,那接下来就说说车尾吧!相对来说车尾比其他两处更为复杂,为什么呢?要知道所有流过车身的气流都会在车尾集中,如果在这里气动处理不当的话,那么前面的东西基本也就白搭了。先丢张尾部的图吧~~~(后面的气流处理相对复杂,笔者就简单介绍下好了)484很变态?那么我们先看一下这里好了
                        本人截得3d模型图)图中最主要的那个东西叫鲨鱼鳍,可想而知这东西的灵感来自鲨鱼。流过车顶的气流除了一部分会流进引擎其他都会继续往后走,在车尾竖板上方高速喷出,这股高速气流经过整个竖版,在尾翼中间的缺口处突然失压,使尾翼下方产生非常严重的负压,从而使尾翼中部的正上方那一点上,产生非常大的下压力。再看看鲨鱼鳍的末端有一副小尾翼,这也是机智,在这种还要搞点下压力出来。


                        IP属地:浙江12楼2015-11-21 12:30
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                          接着看这里由于角度问题很难看出右边有一小风刀所以我再放了一张图。在第一张图我们可以看到那块突出的方块后面有个洞,那个东西的作用据笔者推测应该是疏导车轮带起的气流,气流直接被疏导在风刀上这又提供了一些下压力,再加上外部气流的共同作用,这里可以获得不少下压力。


                          IP属地:浙江13楼2015-11-21 12:31
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                            我们再说说
                            这里吧!一眼看去就可以发现其实这里基本上是空的结构相当简单,但是这里之所以这么设计是有原因的。这里可以及时排出用来给引擎冷却的气流,排出气流后会打乱上面和下面排出的气流。会造成失速尾翼样的原理,也会提升气动。


                            IP属地:浙江14楼2015-11-21 12:32
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                              卧槽


                              IP属地:广东来自Android客户端15楼2015-11-21 12:33
                              收起回复