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想讓汽車極速馳騁光靠動力充沛的發(fā)動機是不夠的，空氣對運動中的汽車具有很顯著的阻力，這直接影響到汽車動力性能的發(fā)揮和油耗。發(fā)動機在對汽車動力做加法，而空氣則在對汽車的動力做減法。

無論汽車行駛速度多小，它都需要消耗一些能量使其在空氣中運動，這部分能量用于克服阻力。在汽車空氣動力學中阻力主要包括以下四部分：

· 前方壓力，汽車前進時車身推動空氣所產(chǎn)生的效果。
· 后方真空，空氣不能填補車身通過后“空”的地方所產(chǎn)生的效果。
· 湍流，湍流是由汽車上氣流的分離所形成的。
· 摩擦力，車身表面緩慢流動的空氣所產(chǎn)生的摩擦效果。

在這四部分中，我們可以描述大部分氣流與車身的相互作用。



汽車在運動的時候，受到的空氣阻力主要有四個部分：前方壓力、后方真空負壓、湍流和摩擦力。



一、前方壓力

汽車在空氣中行駛時必須要推動空氣分子運動，這就形成了前方壓力。當數(shù)以百萬計的空氣分子接觸車身前部時會發(fā)生壓縮，從而增加了車身前部的空氣壓力。同時，在大氣壓下空氣分子沿車身兩側運動，且大氣壓比汽車前部的壓力要小。



為了降低車頭所受到的空氣阻力，汽車設計師們盡量減小車頭的迎風面積，將車頭設計得更像一個梭子，以便于空氣流過。



為了改善車頭所受到的氣流影響，汽車設計師們還通過前包圍空氣套件來分散氣流。





空氣從車頭進入發(fā)動機艙后，流動受阻，同樣造成阻力。現(xiàn)在，汽車設計師們也正在考慮優(yōu)化發(fā)動機艙的布局來減小空氣阻力。



正常行駛的車輛，35%~40%的氣流從車身上面流過，空氣動力表現(xiàn)優(yōu)秀的汽車，通過設計壓低車頭、發(fā)動機罩前端，減緩前擋風玻璃角度，盡可能減少汽車的正面迎風面積等措施來減輕與空氣的“正面對抗”。

二、后方真空負壓

汽車行駛時，汽車后風窗和行李箱后的空間馬上變成“空”的或者說像是一個真空。這些空區(qū)域是由于空氣分子不能及時填補汽車通過時所形成的空洞所造成的。空氣分子力圖填補這些空的區(qū)域，但是汽車一直在前行，以至于在與汽車行駛方向相反的方向上始終存在著真空。



為了減小負壓的影響，從車頂?shù)杰囄驳倪^渡要盡量圓滑，盡可能減少真空區(qū)域的出現(xiàn)。



也可以使用擾流裝置。



三、湍流

氣流經(jīng)過車身不平整表面（如凸起的后視鏡、凹凸不平的底盤等）時產(chǎn)生的紊亂、不規(guī)則流動，進而給汽車帶來阻力。



為了避免氣流經(jīng)車身突起物后產(chǎn)生湍流，設計師們盡量把能嵌入車身的部件嵌入到車身里，而不張揚在外，比如汽車大燈、車門把手、收音機天線等已經(jīng)嵌入車身里。
氣流經(jīng)車頭分離后，會從車身上面和下面分別流過。



行駛的車輛， 10%~15%的氣流從車身下面流過，但是車身下面各種連桿、梁、管的排布呈現(xiàn)出來的是凹凸不平的局面，很不利于空氣的流過，自然在底部會形成湍流。



考慮周到的設計師和工程師會對底盤進行封閉，形成良好的氣動外形，減少底部湍流的產(chǎn)生。



對性能要求高的跑車，設計師還會在的汽車底盤尾部設計湍流導流槽。



空氣動力表現(xiàn)優(yōu)異的汽車，會對車身底盤進行封閉處理，避免底部湍流；在汽車尾部，盡可能考慮車頂至車尾的流線化，避免氣流從車頂流過后在車身后部形成湍流，并與底部上卷的氣流混合形成尾部渦團。

四、摩擦力

空氣流經(jīng)車身表面所產(chǎn)生的摩擦力。
因為汽車必然與空氣緊密接觸，摩擦力是少不了的。能減小摩擦力的辦法就是讓車身表面盡可能光滑。通過對前述空氣影響的多方面綜合考慮，設計師們做了大量的工作為汽車營造良好的氣動外形：



我們看到的汽車外形正在不斷的發(fā)生著變化：







良好的氣動外形能顯著減少空氣阻力，間接提升汽車動力性能、降低油耗，也是對環(huán)保的貢獻。