誘導(dǎo)阻力的影響因素_誘導(dǎo)阻力的產(chǎn)生

　　大家在一起談?wù)撈嚂r誘導(dǎo)阻力的影響因素，經(jīng)常會說某些車型的高速穩(wěn)定性好，某些車型的高速穩(wěn)定性差。并且很多人都認(rèn)為，汽車的高速穩(wěn)定性好的原因是汽車車身很重。還有一些人認(rèn)為SUV車型又大又重，所以高速穩(wěn)定性一定很好。那么事實究竟是什么呢？究竟是什么因素使汽車高速穩(wěn)定性好呢？今天誘導(dǎo)阻力的影響因素我們就來討論一下這個問題。

　　首先來說說什么是汽車的高速穩(wěn)定性。

　　汽車在高速行駛的時候方向沉穩(wěn)，整車震動小，行駛，超車，變道、剎車的時候車身平穩(wěn)，可控能力強，這種現(xiàn)象誘導(dǎo)阻力的影響因素我們就說這臺車的高速穩(wěn)定性好。反之，如果一臺車達(dá)到一定速度后，車身和方向盤抖動，噪音開始增大，車輛比較難控制，方向盤發(fā)輕，輪胎抓地能力變差，汽車對于外界的擾動反應(yīng)過于敏感，我們就說這臺車高速發(fā)飄，穩(wěn)定性不好。

　　一般涉及到這個問題，大家都會拿歐美系車和日韓系車作對比。大家公認(rèn)的是：歐美系車在高速的時候更穩(wěn)重，即使是一款小型車跑到190公里／小時以上仍然能給人穩(wěn)定的感覺；而日韓系車即使是中型車，在車速超過180公里／小時以后會覺得明顯發(fā)飄，給人底氣不足的印象。

　　很多車友將這一差別的根源歸結(jié)為車重：在多數(shù)人看來，歐美系車一般用料更足，鋼板更厚實，車本身很重，所以在高速行駛的時候壓得住，風(fēng)“吹不動”車輛，從而車輛的高速穩(wěn)定性會表現(xiàn)更好；而日系車則相反，鋼板薄，車身輕，被風(fēng)一吹就跑誘導(dǎo)阻力的影響因素了，高速穩(wěn)定性自然就不好。那么事實是這樣嗎？

我們來對比一些常見車型的車重：

日系車型

整備質(zhì)量

歐系車型

整備質(zhì)量

本田CR-V

1556公斤

大眾途觀

1520公斤

本田雅閣

1512公斤

帕薩特領(lǐng)馭

1495公斤

豐田雅士力

1105公斤

標(biāo)致206

1070公斤

豐田卡羅拉

1285公斤

大眾高爾夫：

1260公斤

　　大家可以看到，同級別的日系車和歐美系車相比，重量不但不低，相反還會高一些，這又如何解釋呢？事實上，“發(fā)飄”與車身重量并沒有直接聯(lián)系。說一個很極端的例子，一臺大貨車和一臺小轎車哪個高速穩(wěn)定性更好？即使大貨車的車重是小轎車的十幾倍，我們?nèi)匀粫f小轎車的高速穩(wěn)定性更好。那么影響汽車高速穩(wěn)定性的究竟是什么呢？其實最主要的原因有兩個，一是汽車的空氣動力學(xué)，二是車輪的陀螺效應(yīng)。

　　先說說汽車的空氣動力學(xué)對汽車高速穩(wěn)定性的影響。

　　汽車在高速行駛時，受到的主要阻力就是空氣阻力。當(dāng)車輛在80km/h的速度行駛，就要有60%的動力輸出用來克服風(fēng)阻，而且隨著車速的增加，這個比例還會直線上升，當(dāng)車輛速度超過200km／h，就要有超過85%的動力輸出是用于克服空氣阻力，空氣阻力大致可以分為兩種，分別是摩擦阻力和壓力助力。其中的壓力阻力又可以分為形狀阻力、干擾阻力、誘導(dǎo)阻力和內(nèi)循環(huán)阻力。而誘導(dǎo)阻力就是使汽車上升的力。

　　汽車行駛時會將空氣分為兩部分，一部分向上從車頂走過，一部分從車底走過。由于從車頂走過的空氣流速大于從車底走過的空氣流速，根據(jù)流體力學(xué)的原理，流速越大壓力越小，所以汽車會產(chǎn)生一個向上的升力。這個升力會使汽車附著力下降，操控性變差，如果這個升力大到一定程度，汽車就會“發(fā)飄”。要想讓這個升力變小，辦法就是增大車低空氣的流速同時減小車頂部分的流速。常見的做法是在汽車底部安裝護(hù)板，讓汽車的底部變得非常平坦；同時在車尾部設(shè)計空氣擴散器，讓空氣更快的流過車底。另外就是在汽車上部安裝擾流板，這樣就會讓空氣在流經(jīng)汽車車身時對汽車施加一個向下的壓力，這個壓力越大車輛行駛越“穩(wěn)”，車輛高速穩(wěn)定性越好。但是過大的下壓力會造成汽車輪胎負(fù)荷過大，摩擦阻力增加，進(jìn)而增加油耗。

　　空氣動力學(xué)是解決汽車“發(fā)飄”最有效直接的方法，一些跑車，還有F1賽車，這些車型的高速穩(wěn)定性都非常好，它們的車身設(shè)計也都比較奇怪，有一些空氣流通的孔洞和擾流板，主要的目的就是利用空氣的壓力，增加汽車高速行駛時的附著力，把汽車?yán)蔚摹鞍础痹诘孛嫔稀?/p>

　　影響汽車高速穩(wěn)定性的另一個重要因素就是車輪的陀螺效應(yīng)。很多人對這個概念很陌生，事實上，很多民用車的高速穩(wěn)定性主要就是由它決定的。

　　那么什么是陀螺效應(yīng)呢？簡單來說，陀螺效應(yīng)就是旋轉(zhuǎn)的物體有保持其旋轉(zhuǎn)方向(旋轉(zhuǎn)軸的方向)的慣性。當(dāng)一個圓形物體高速旋轉(zhuǎn)時，它就會產(chǎn)生一個極強的穩(wěn)定性，就像一個在冰上高速旋轉(zhuǎn)的陀螺輕易不會停止和傾倒一樣。大家都知道中國的航天事業(yè)很發(fā)達(dá)，發(fā)射火箭的成功率很高。在火箭中，有一個很重要的設(shè)備就是陀螺儀，它是火箭導(dǎo)航和控制姿態(tài)最主要的裝置，它的原理就是利用高速旋轉(zhuǎn)物體產(chǎn)生的穩(wěn)定性來實現(xiàn)的。

　　那么汽車在高速行駛時哪個部位能產(chǎn)生陀螺效應(yīng)呢？是車輪，四個車輪。當(dāng)車輪高速旋轉(zhuǎn)時，四個車輪就相當(dāng)于四個巨大的陀螺，把汽車的車身給穩(wěn)定下來。那么什么情況下陀螺的穩(wěn)定效應(yīng)更強呢？那就是陀螺在直徑更大或更重的時候。所以，如果汽車使用更大的輪圈，更大的輪胎，更重的車輪 ，都會產(chǎn)生更大的陀螺效應(yīng)，如果同時再配合較輕的車身，汽車的高速穩(wěn)定性就會更好。

　　大家看F1賽車，都會感覺它們的車輪與車身的比例極不相稱。車輪太大了。它們之所以使用這么大的車輪，最重要的原因就是利用車輪的陀螺效應(yīng)來穩(wěn)定車身。所以，F(xiàn)1賽車的車重不到600kg，卻能在時速超過300km時穩(wěn)穩(wěn)抓住地面，是空氣動力學(xué)和車輪陀螺效應(yīng)共同作用的結(jié)果。

　　一些跑車也使用了很大的車輪，目的仍然是穩(wěn)定車身。它們的車身普遍較輕，再加上巨大的車輪，可以在時速超過200公里/小時仍然具有極強的穩(wěn)定性。還有一些大型SUV，比如陸地巡洋艦、普拉多、途樂等，這些車的車身都很重，但無一例外都配置了巨大的車輪，所以這些車的高速穩(wěn)定性也很好。但是與同級別的轎車相比還是有差距。

　　反觀一些城市SUV，它們安裝了巨大的車身，但是車輪卻不大。這種車在高速行駛時，車身會遭遇很大的空氣阻力，同時也會受側(cè)向風(fēng)和誘導(dǎo)阻力的影響，所以車身會很不穩(wěn)定。如果車輪不能產(chǎn)生比較大的陀螺效應(yīng)來穩(wěn)定它，那么它的高速穩(wěn)定性就會很差。還有一些轎車，配置了非常小的輪圈，這種車的高速穩(wěn)定性一定不會好。

　　汽車的高速穩(wěn)定性是汽車的重要性能。在一般人的印象中，汽車越重高速就越穩(wěn)定，其實并不是這樣。車重只是會讓汽車在顛簸路面上振動小一些，同時抗側(cè)風(fēng)的能力強一些。真正決定汽車高速穩(wěn)定性的是汽車的空氣動力學(xué)和車輪的陀螺效應(yīng)。至于說SUV的高速穩(wěn)定性與轎車相比好不好，你還是親自去試一下就知道了。不過事先我要提個醒：千萬注意安全，不要用開轎車的方式去開SUV，否則 非常危險！