[rutracker-pro]

Аэродинамика автомобиля

Год выпуска: 1987
Автор: ред. В.Г. Гухо
Жанр:Учебное пособие
Издательство: «Машиностроение»
Серия: -----
ISBN: -----
Формат: PDF/DjVu/(распознан)
Качество: Распознанный текст(OCR)
Количество страниц: 421(424)
Язык : Русский
Книга западногерманских специалистов базируется на учебных материалах курсов повышения квалификации инженеров-автомобилестроителей. Советскому читателю предлагается систематизированный труд, посвященный рассмотрению не толькообтекания кузова автомобиля, но и теплообмена системы охлаждения, вентиляции и отопления салона, экономичности, загрязнения, аэродинамического шума. Даны рекомендации по проектированию легковых и спортивных автомобилей, автопоездов и автобусов, приведена техника экспериментальных исследований.
Для конструкторов, испытателей и дизайнеров транспортных средств, преподавателей и студентов вузов.

Движение автомобиля сопровождается многочисленными процессами взаимодействия с окружающим его воздухом. Эти процессы можно объединить в три группы:
- обтекание внешней поверхности автомобиля;
- потоки внутри кузова;
- потоки внутри агрегатов.
Процессы, объединенные в первые две группы, тесно связаны друг с другом. Так, например, поле скоростей потока в моторном отсеке не­посредственно зависит от поля обтекания внешней поверхности автомобиля. Оба поля должны рассматриваться совместно, оба они являются объектом изучения автомобильной аэродинамики. Потоки внутри двигателя и трансмиссии, напротив, не связаны с процессом обтекания автомо­биля; они связаны лишь с механикой работы этих агрегатов. Такие потоки не относятся к аэродинамике автомобиля, и в данной книге они рассматриваться не будут.

Предисловие до
Перечень названий иностранных фирм и автомобилей, приведенных в книге
Вольф-Генрих Гухо
1. Введение в аэродинамику автомобиля.................................................... ............... 14
1.]. Разграничение темы................................................... ........................ .. 14
1.1.1. Основы аэродинамики автомобиля . .............................................. 14
1.1.2. Методология в аэродинамике автомобиля..................................... 21
1.1.3. Родственные области науки ................................................................. 23
1.2- Историческое развитие 25
1.2.1. Обзор......................................................................................................... 25
1.2.2. Формы, заимствованные из других областей техник и................ 27
1.2-3. Хороша обтекаемые формы........................................... 30
1.2.4. Оптимизация формы............................................................................ 44
1.3. Тенденции развития........................................................................................ 46
1.3.1. Технические показатели автомобиля.................. ........................... 46
1.3.2. Аэродинамика автомобиля................................................................ .50
1.3.3. Затраты на развитие работ но улучшению аэродинамических свойств автомобиля 53
1.4. Обозначения....................................................................................................... 55
Дитрих Гуммелъ
2. Некоторые особенности механики обтекания.................................................... 55
2.1. Свойства несжимаемых жидкостей........................................................... 55
2.1.1. Плотность........................... ...................................................................... 55
2.1.2. Вязкость.................................................... ................................................ 56
2.1.3. Теплопроводность.................................................................................. 57
2.2. Вопросы механики обтекания автомобилей........................................... 57
2.2.1. Внешнее обтекание автомобиля....................................................... 57
2.2.2. Прохождение потока в канале.................................................... 58
2.3. Некоторые аспекты внешнего обтекания................................................. 59
2.3.1. Основные уравнения для несжимаемого и не обладающего вязкостью внешнего потока 59
2.3.2. Примеры.................................................................................................... 60
2.3.3. Влияние грения........................................................................................ 62
2.3.4. Особые проблемы.................................................................................. 76
2.4. Проблемы прохождения потока в канале................................................. 81
2.4.1. Основные уравнения для несжимаемого потока......................... 81
2.4.2. Характерные примеры течения в канале........................................ 82
2.5. Взаимодействие внешнего потока, обтекающего автомобиль, и внутреннего потока, проходящего через автомобиль 88
2.6. Обозначения. . 89
Ганс-Иоахим Эммельманн
3. Мощностные показатели легковых автомобилей и автомобилей-фур­гоне 91
3.1. Постановка задачи.........................................................................., .............. 91
3.2. Составляющие силы сопротивления движению..................................... 92
3.2.1. Уравнение силы сопротивления движению.....................................1 92
3.2.2- Анализ сил сопротивления движению .............................................. 92
3.3. Мошносгные показатели........................ ...................................................... 95
3.3.1. Тяговый баланс автомобиля................................................................ 95
3.3.2. Время разгона и скоростная характеристика разгона................ 95
3.4. Определение расхода топлива ...... ........... 97
3.4.1. Методика проведения работ................................................................. 97
3.4.2. Характеристика расхода двигателя................................................. 97
3.4.3. Согласование передач.................................................................................
3.4.4. Ездовые циклы.......................................................................................
3.4.5. Точки переключения................................................................................
3.5. Расход топлива и мощностные показатели .............................. .............
3.5.1. Сравнение сопротивления воздуха и сопротивления качению .
3.5.2- Предварительный анализ и классификация автомобилей к по­следующим рассуждениям о расходе топлива
3.5.3. Снижение расхода топлива за счет уменьшения силы сопро­тивления воздуха
3.5.4. Влияние силы сопротивления воздуха, веса и мощности двигателя
3.5.5. Максимальная скорость...........................................................................
3.5.6. Оптима/ыгая с точки зрения расхода топлива концепция автомобиля
3.5.7. Расход топлива для автомобилей-фургонов...................................
3.6 . Заключение.............................................................................................................
3.7. Обозначения.............................................................................................................
Вольф-Генрих Гухо
4. Сопротивление воздуха при движении легковых авто любил ей.......................
4.1. Аэродинамическое сопротивление легкового автомобиля в ряду аэродинамических сопротивлений других тел
4.1. Поле потока вокруг легкового автомобиля................................ ... . . .
4.3. Анализ составляющих сопротивления воздуха .......................................
4.3.1. Основные понятая.......................................................................................
4.3.2. Сопротивления элементов и частей автомобиля.............................
4.4. Исследования аэродинамики легкового автомобиля.............................
4.4.1. Постановка задачи.......................................................................................
4.4.2. Хорошо обтекаемые тела, помещенные вблизи основания . . .
4.4.3. Влияние изменения геометрических параметров формы кузо­ва на аэродинамическое сопротивление автомобиля
4.5. Измерения аэродинамического сопротивления для автомобиля натуральной величины
4.5.1. Классификация результатов измерений.............................................
4.5.2. Положение автомобиля в пространстве, боковой ветер.............
4.5.3. Эксплуатационное состояние автомобиля............................. ... . .
4.5.4. Коэффициенты сопротивления воздуха автомобилей серий­ного производства
4.5.5. Изменения формы.......................................................................................
4.6. Практические работы по доводке аэродинамики легковых автомо­билей
4.6.1. Оптимизация формы.................................................................................
4.6.2. Интерактивная оптимизация формы....................................................
4.6 3. Согласование навесных элементов.......................................................
4.7. Будущее аэродинамики автомобилей..........................................................
4.7.1. Существующий потенциал улучшения аэродинамических свойств автомобилей
4.7.2. Создание легкового автомобиля, обладающего очень малымаэродинамическим сопротивлением
4.7.3. Задачи исследования................................................................................
4.8. Обозначения.............................................................................................................
Ганс-Йосхим Эммельманн
5. Устойчивость движения при боковом ветре..........................................................
5.1. Постановка задачи.................................................................................................
5.2. Аэродинамические силы и моменты, действующие на автомобиль
5.2.1. Естественный атмосферный ветер.......................................................
5 22. Автомобиль при стационарном боковом ветре ............................. 198
5.2.3. Аэродинамическая устойчивость.................................................... 200
5.2.4. Аэродинамические силы при нестационарном боковом ветре . 203
5.3. Встречающиеся на практике проблемы бокового ветра ................... ... 204
5.3.1. Прокладка дорог и зашита от бокового ветра................................ 204
53.2. Естественные и искусственные порывы бокового ветра........... 206
5.4. Динамические аспекты........................................................................................ 208
5.5. Влияние аэродинамического воздействия на боковое отклонение. . 209
5.5.1. Уменьшение адспа параметров.............................................................. 209
5.5.2. Уравнение для оценки влияния боковой силы, веса и поло­жения центра давления на боковое отклонение автомобиля 211
5.53. Вычисление бокового отклонения серийных автомобилей . . . 212
5.6. Предельное условие возникновения опасности....................... _.............. 213
5.7. Заключение........................................................................................................... 214
5.8. Обозначения.............................................................................................................. 215
Раймуид Пиатек
6 . Функциональность, безопасность и комфорт........................................................... 215
6.1. Разграничение темы.............................................................................................. 215
6 .2. Поле потока вокруг автомобиля................................................................. ... 216
6.2.1 .Характер обтекания.................................................................................... 216
6.2.2. Распределение давления............................................................. ... 219
6 3- Силы, действующие на детали кузова........................................................... 223
6.4. Загрязнение поверхности автомобиля........................................................... 224
6.4.1. Общие положения........................................................................................ 224
6.4.2. Поток воды..................................................................................................... 225
6.4.3. Оседание грязи.............................................................................................. 227
6.5. Аэродинамический шум.................................................... ... . ....................... 231
6.5.1, Причины возникновения аэродинамических шумов в авто­мобиле 231
6.5.2. Влияние механики обтекания................................................................. 232
6.6. Обтекание отдельных деталей........................................................................... 237
6.6.1. Очиститель ветрового стекла ................................................................. 237
6.6.2. Тормоза............................................. ............................................................. 238
6.7. Заключение.............................................................................................................. 239
6.8. Обозначения................................................................................. ... ................ ... 239
Гельмут Флегль, Райнхврд Лехнер
7. Некоторые аспекты аэродинамики спортивных и гоночных автомобилей . 240
7.1. Требования аэродинамики и пути их выполнения.................................... 240
7.1.1. Аэродинамическое сопротивление................................ ................. 240
7.1.2. Аэродинамическая прижимающая (отрицательная подъем­ная) сила 243
7.1.3. Зависимость между силой сопротивления воздуха и прижи­мающей (отрицательной подъемной) силой 245
7.1.4. Устойчивость движения............................................................................. 247
7.1.5. Вентиляция, охлаждение............. ............................................................. 253
7.2. Прочие требования................................................................................................. 255
7.2.1. Потребительские качества....................................................................... 255
7.2.2. Спортивный регламент .............................................................................. 256
7.3. Примеры оригинальных конструкций................................................... 258
7.3.1. Эффект отсоса прилежащего к поверхности дороги воздуха -"пылесос” 258
7.3.2. Эффект создания значительного разрежения у поверхности дороги - ’’автомобиль с крыльями" 259
7.3.3. Автомобили, предназначенные для установления рекордов скорости 260
7.4. Обозначения................ ......................... ................................................................... 261
8. Аэродинамика грузовых автомобилей............................................................ .. 261
8.1. Постановка задачи.................................................................................................... 261
8.2. Сопротивление движению и расход топлива.............................................. 262
8.3. Влияние мероприятий, уменьшающих силу аэродинамического сопротивления, на расход топлива 264
8.4. Коэффициенты аэродинамического сопротивления различных грузовых автомобилей 265
8.4.1. Симметричное обтекание................. .................................... ....................... 265
8.4.2. Кососимметричное обтекание................................................................... 266
8.4.3. Ограничение угла скоса потока с учетом скорости ветра .... 266
8.4.4. Параметр, характеризующий силу аэродинамического сопро­тивления в реальных условиях эксплуатации 267
8.5. Факторы, влияющие на аэродинамическое сопротивление ...... 267
8.5.1. Возможности реализации аэродинамических мероприятий на грузовых автомобилях 267
8.5.2. Оптимизация формы в аэродинамической трубе и возникаю­
щие при этом методологические проблемы . .............................................. 268
8.5.3. Пути снижения аэродинамического сопротивления для грузо­вого автомобиля 270
8.5.4. Пути снижения аэродинамического сопротивления автобусов и автомобилей-фургонов 279
8.5.5. Особые проблемы......................................................................................... 282
8.6. Загрязнение автомобиля..................................................... ................... ... 287
8.6. 1. Загрязнение от посторонних участников движения....................... 287
8.6.2. Самозагряэнение............................................................................................ 289
8.7. Обозначения.................................. 297
Клаус-Дитер Эмменталъ
9- Охлаждение двигателя....................................... 294
9.1. Постановка задачи. . . ...........................................................................294
9.2. Требования к системе охлаждения ................................... 296
9.2.1. Расчетные точки на графике мощностного баланса....................... 298
9.2.2. Тепловой поток от двигателя к охлаждающей жвдкости .... 299
9.3. Элементы системы охлаждения двигателя................................... 301
9.3.1. Поступление охлажадющего воздуха.................................................. 301
9.3.2. Радиаторы для легковых автомобилей............................................... 303
9.3.3. Вентилятор радютора................................................................................... 304
9.3.4. Водяной насос . ............................................................ ................... 305
9.4. Определение параметров систем охлаждения........................................... 305
9.4.1. Радиатор как теплообменник с перекрестным током ................. 305
9.4.2. Измерение характеристик радиатора.................................................. 307
9.4.3. Определение размеров радиатора............................................... 309
9.4.4. Проверочный расчет системы . .................................................. 313
9.5. Испытания системы охлаждения...................................................................... 314
9.6. Оценка систем охлаждения................................................................................ 315
9.7. Обозначения................................................................................................... ... 316
Вернер Генгенбах
10. Отопление, вентиляция и микроклимат в салоне автомобиля.... 318
10.1. Климат..................................................................................................................... 318
10.2. Климатическая физиология.................... ........................................................ 319
10.2.1. Температура воздуха в салоне........................... ... . . ........................ 319
10.2.2. Подвижность воздуха................................................................................ 322
10-2.3. Влажность воздуха. . ........................... ... ................. 323
10.2.4. Требования, предъявляемые к микроклимату в салоне автомобиля 325
10.3. Обеспечение микроклимата в салоне......................................................... 325
10-4. Компоненты системы отопления и вентиляции. ..................................... 327
10.4.1. Кузов....................................................................................................................... 328
10.4.2. Радиатор системы отопления.................... ....... ...................... 330
10.4.3. Вштнлятор . ................................................................................................ 334
10-4.4. Регулирование температуры ................................................................... 335
10.5. Пример системы отопления........................................................................... 339
10.6. Обозначения.............................................. ........................................................ 341
Вольф-Генрих Гухо
11. Аэродинамические трубы для изучения аэродинамических свойств автомобилей 342
11.1. Постановка задачи............................................................................................. 342
11.1.1. Требования, предъявляемые к автомобильной аэродинами­ческой трубе 342
11.1.2. Моделирование дорожного движения.............................................. 344
11.2. Основные сведения об аэродинамических трубах . ...........................347
11.2.1. Предварительные замечания................................................................... 347
11.2.2. Устройство и принцип действия.............................. ............................. 347
11.2.3. Элементы конструкции..................................................................... ... . 349
11.2.4. Оснащение....................................................................................................... 355
11.3. Ограничения при имитации................................................................................ 356
11.3.1. Качество потока.......................................................................................... 356
11.3.2. Способы моделирования поверхности дороги................................ 357
11.3.3. Блокировка потока, деформация, градиент давления.............. 362
11.4. Испытания моделей в уменьшенном масштабе........................................ 364
11.4.1. Техника моделирования......................................................................... 364
11.4.2. Влияние числа Рейнольдса...................................................................... 366
11.5. Примеры автомобильных аэродинамических труб .............................. 370
11.5.1. Обзор................................................................................................... ... 370
11.5.2. Большие аэродинамические трубы для испытаний автомо­билей и моделей в масштабе 1:1 375
11.5.3. Малые аэродинамические трубы для испытаний автомобилей и моделей в масштабе 1:1 375
11.5.4. Аэродинамические трубы для проведения исследований на
мол елях в уменьшенном масштабе.................................................................. 376
11.5.5. Климатические каналы............................................................................. 377
11.5.6. Климатические камеры с обдувом..................................................... 377
11.5.7. Сравнительные измерения в европейских автомобильных
аэродинамических трубах...................................................................................... 378
11.6. Заключение
11.7. Обозначения
Гергюн А. Некати
12. Методы к оборудование для измерений при аэродинамических испытаниях 382
12.1. Методы и оборудование для измерений в аэродинамической трубе 382
12.1.1. Измерение сил и моментов...................................................................... 382
12.1.2. Измерение давления................................................................................... 384
12.1.3. Измерение скорости...................
12, 1.4. Измерение температуры
12. 1.5. Измерение расхода воздуха.............................. .................................... 392
12.2. Аэродинамические измерения вне аэродинамической трубы
12.2.1. Испытания методом выбега..................................................................
12.2.2. Испытание при имитации бокового ветра различными уст­ройствами 397
12.2.3. Испытания системы охлаждения двигателя.................................... 399
12.2.4. Загрязнение стекол и деталей кузова .............................................. 401
12.2.5. Аэродинамический шум
12.3. Обозначения

Распознан и сформирован в PDF - внутреняя навигация с поиском по тексту, оглавлению и копированием + DjVu (эконом-вариант), всё можно скачать раздельно.