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颠覆常态,换个角度理解导流罩


更新时间:2024-03-19 17:14:58   浏览:37次访问  


先讲点题外话,很多人都推过手推车,把车推动,需要咱们手上发出的力量(动力)比手推车收到的阻力大才行,这一点很好理解。


回到车辆运动的受力分析,车辆在行驶过程中发动机输出的力是动力,车辆行驶过程中,车辆的动力克服了阻力,而向前行驶。


车辆的主要阻力则包括滚动阻力、空气阻力、爬坡阻力和其他阻力。


动力大于阻力使得车辆加速向前,直到达到车辆的最大速度(动力与阻力相同)。动力大于阻力的越多,车辆的提速越快。


一般情况下,车辆刚起步时,空气阻力很小,甚至可以忽悠不计,主要的阻力来源是滚动阻力和在坡道上起步受到的爬坡阻力,而随着速度的增大,空气阻力也越来越大,增长的比滚动阻力快,滚动阻力则不会出现太大的变化。

那为了获得更高的速度或更低的能耗,需要降低车辆的阻力,尤其是空气阻力。


那我们先看一下空气阻力在车辆高速行驶时占了几成阻力,首先看图说话,据专家的试验和计算,在车速达到100km/h左右时,风阻能占到全部阻力的40%,根据下图我们还可以看到,如果进一步提升车速,那么空气阻力的将进一步增长,在全部阻力中的占比更大。


由此车辆高速行驶时,风阻对行车的影响可见一斑。


在夏天,很多专家建议车速超过70km/h时,关窗,开启空调来降温,比起开空调的方式,开窗增大了空气阻力,开窗降温的方式更费油。这也是空气阻力影响的缘故。


空气阻力跟哪些方面有关

通过科学研究,空气阻力与车辆的形状、大小和迎风面积以及车速等紧密相连。空气阻力与车速的2次平方(车速×车速)成正比。


同样的条件下,车速从40公里/小时增大到80公里/小时,速度翻了一番,但是空气阻力会变成原来的4倍,当然不能为了降低空气阻力,刻意降低行驶速度,那又与高效运输的初衷相违背。


如何降低风阻成了高速行车要关注的问题


既然不能刻意降低车速,也就只能从改变车辆的形状、大小,来降低空气阻力下手了。下图是计算机仿真得到的牵引车受到空气阻力的情况。


上图比较了不同厂家的牵引车受空气阻力的分析情况,曲线数值具体含义不去解读,但是曲线的高低则相对直观的说明了牵引车哪个部位受空气阻力的影响较大。


具体对于牵引车而言,如下图,车头迎风区域,牵引车与挂车之间的空隙,挂车底盘部分,挂车尾部是空气阻力最主要四个部分。


车头迎风区域和挂车尾部在车辆出厂以后几乎不可能做任何改变,能改变的只有牵引车与挂车之间的空隙和挂车底盘部分。


那么顶侧导流罩和侧裙挡板的重要性也就凸显出来,顶侧导流罩除了一定的美观作用,更多是为了降低风阻,顶导流罩一般是安装在厢式载货车和集装箱牵引车的驾驶室上部,使得顶导流罩上沿与货箱基本平齐,有效的降低空气阻力。


侧导流罩一般只在长途牵引车配备,略微外张,与货箱两侧保持平齐,减少牵引车和挂车之间的空隙,形成相对外部隔离的密闭空间,也能有效降低空气阻力。


那么侧裙挡板也不仅仅是保护行人和小车的手段,侧裙挡板和上车踏板的包覆等也是有效降低空气阻力的手段。


那么安装降低风阻设备的效果如何


有这样一数字可以供参考,风阻系数每降低0.03,可以使每辆车百公里油耗节省2%,那么安装了顶侧导流罩和侧裙挡板,能够降低油耗达2%~5%。


因为每个厂家的车辆有所不同,即使取2%的低值,按年行驶里程为20万公里计算,因安装降低风阻设备(顶侧导流罩和侧裙挡板)一项,将降低燃油费近一万元,应该说效果还是非常明显的。