外觀改裝之汽車尾翼的物理學原理

www.diaoyou.cc 來源：互聯網作者：俠名類別：汽車改裝技術時間：2014-01-15

汽車尾翼在F1賽車上所使用的擾流翼其實基本原理與飛機的機翼是相同的，后來才被移植于普通汽車上。只不過飛機的機翼是產生向上抬升的力量，而賽車的擾流翼則是要產生向下壓制的力量。這是飛機機翼的剖面，當空氣流經機翼時，由于通過機翼上方的氣流速度較快，下方的氣流速度較慢，因此翼面上方的空氣壓強降低，相對的翼面下方的空氣壓強較大，所以產生向上抬升的力量，而且速度越快壓力差越大。如果把機翼倒過來，就是簡單的賽車擾流翼了，效果也就相反，產生向下壓制的力量，通常我們稱之為下壓力(Downforce)。

車在高速行駛時，根據空氣動力學原理，我們知道汽車在行駛過程中會遇到空氣阻力，圍繞汽車重心同時產生縱向、側向和垂直上升的三個方向的空氣動力量，其中縱向為空氣阻力。

為了有效地減少并克服汽車高速行駛時空氣阻力的影響，人們設計使用了汽車尾翼，其作用就是使空氣對汽車產生第四種作用力，即產生較大的對地面的附著力，它能抵消一部分升力，有效控制汽車上浮，使風阻系數相應減小。使汽車能緊貼在道路地面行駛，從而提高行駛的穩定性能。目前大多數汽車尾翼都是根據車身的寬度，經過精確計算用玻璃纖維或碳素纖維制成的，既輕巧又堅韌，不宜過大也不宜過小，不然反而會增加轎車的行車阻力或起不到減阻節能的作用。一般情況下，不同形狀的車身和不同的行駛速度，造成空氣動力壓值的差異，故其空氣阻力系數也不同。

當汽車在時速超過60km/h，空氣阻力就會大量消耗發動機的能量，影響車速。隨著高速公路的快速發展，現今汽車的時速已達100km/h左右，車速越快，阻力越大，升力也就隨著增大，其上升氣流就會將汽車托起，減少車輪與地面附著力，使汽車飄浮，穩定性變差，易發生交通事故。

汽車尾翼的作用，就是在汽車高速行駛時，使空氣阻力形成一個向下的壓力，盡量抵消升力，有效控制氣流下壓力，使風阻系數相應減小，而不是前面例題所解答的那樣是為了提供一個向上的升力。

世界各國汽車制造廠商相繼致力于研究開發汽車風阻的新技術，一個更趨合理、完美、科學的尾翼時代正降臨于世。過去我國在轎車使用中比較忽視尾翼的安裝，這是由于當時車速不高，尾翼減阻、省油作用不十分明顯。但是近幾年，隨著我國大批高速公路和許多大中城市高架路、高等級道路的建設及投入使用，車速有了較大的提高，汽車尾翼的作用顯得越來越重要。以排氣量為1.8L的一般轎車為例，如果裝上尾翼，空氣阻力系數降低20%，在一般道路上行駛，耗油量減少或許不明顯。如果在高速公路上，以120km/h的速度行駛，則能省油14%，此時汽車尾翼的作用就很明顯了。一個根據車身的寬度，經過精確計算制作而成的尾翼，不但能使車輛在高速行駛時更加穩定和安全可靠，而且能減少汽車在行駛中的空氣阻力和提高車速、節省油耗。