空氣阻力繫數

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空氣阻力繫數（Drag Coefficient）

　　空氣阻力繫數是指按某一特征面積計算的單位面，是空氣對前進中的汽車形成的一種反向作用力。

　　空氣阻力跟速度成平方正比關係，也就是說：速度增加1倍，汽車受到的阻力就會增加3倍。因此高速行駛汽車對空氣阻力的影響非常明顯，車速高，發動機就要將相當一部分的動力，或者說燃油能量用於剋服空氣阻力。換句話講，空氣阻力小不僅可以節約燃油，在發動機功率相同的條件下，還能達到更高的車速。

　　風阻是車輛行駛時來自空氣的阻力，一般空氣阻力有三種形式：

　　第一是氣流撞擊車輛正面所產生的阻力，就像拿一塊木板頂風而行，所受到的阻力幾乎都是氣流撞擊所產生的阻力。

　　第二是摩擦阻力，空氣與划過車身一樣會產生摩擦力，然而以一般車輛能行駛的最快速度來說，摩擦阻力小到幾乎可以忽略。

　　第三則是外型阻力(下圖可說明何謂外型阻力)，一般來說，車輛高速行駛時，外型阻力是最主要的空氣阻力來源。

　　外型所造成的阻力來自車後方的真空區，真空區越大，阻力就越大。一般來說，三廂式的房車之外型阻力會比掀背式休旅車小。車輛在行駛時，所要剋服的阻力有機件損耗阻力、輪胎產生的滾動阻力(一般也稱做路阻)及空氣阻力。 隨著車輛行駛速度的增加，空氣阻力也逐漸成為最主要的行車阻力，在時速200km/h以上時，空氣阻力幾乎占所有行車阻力的85%。 一般車輛在前進時，所受到風的阻力大致來自前方，除非側面風速特別大。不然不會對車輛產生太大影響，就算有，也可通過方向盤來修正。風阻對汽車性能的影響甚大。根據測試，當一輛轎車以80公裡/時前進時，有60%的耗油是用來剋服風阻的。風阻繫數Cd是衡量一輛汽車受空氣阻力影響大小的一個標準。風阻繫數越小，說明它受空氣阻力影響越小，反之亦然，因此說風阻繫數越小越好。一般來講，流線性越強的汽車，其風阻繫數越小。風阻繫數可以通過風洞測得。當車輛在風洞中測試時，藉由風速來模擬汽車行駛時的車速，再以測試儀器來測知這輛車需花多少力量來抵擋這風速，使這車不至於被風吹得後退。在測得所需之力後，再扣除車輪與地面的摩擦力，剩下的就是風阻了，然後再以空氣動力學的公式就可算出所謂的風阻繫數。風阻繫數=正面風阻力× 2÷(空氣密度x車頭正面投影面積x車速平方)。 一輛車的風阻繫數是固定的，根據風阻繫數即可算出車輛在各種速度下所受的阻力。

　　通過改善汽車的空氣動力學性能，比如變化尾翼、底盤罩、前部進風口和輪轂帽，都能降低風阻繫數。而降低車身高度，等於減小了截面積，或使車身更多的覆蓋住輪子，也有利於降低空氣阻力。

　　風阻繫數Cd是衡量一輛汽車受空氣阻力影響大小的一個標準。風阻繫數越小，說明它受空氣阻力影響越小，反之亦然。風阻繫數與油耗是成正比的關係，風阻繫數越低的車子，油耗就越低。而且有一個公式：W=Cd×V的二次方，W代表車輛所消耗的油耗、Cd為車輛風阻繫數、V為車速。從公式中可見，任何細微的風阻繫數變化，都被速度加以放大，而這損耗的功率對於油耗就不利。另外也有測試表明，當轎車以80km/h行駛時，其中60%的功率是剋服風阻的。

　　汽車在行駛中由於空氣阻力的作用，圍繞著汽車重心同時產生縱向、側向和垂直等三個方向的空氣動力量，其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力，大約占整體空氣阻力的80%以上。空氣阻力繫數值是由風洞測試得出來的。由於空氣阻力與空氣阻力繫數成正比關係，現代轎車為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力繫數。從20世紀50年代到70年代初，轎車的空氣阻力繫數維持在0.4至0.6之間。70年代能源危機後，各國為了進一步節約能源，降低油耗，都致力於降低空氣阻力繫數。現在轎車的空氣阻力繫數一般在0.28至0.4之間。試驗表明，空氣阻力繫數每降低10%，燃油節省7%左右。曾有人對兩種相同質量、相同尺寸；但具有不同空氣阻力繫數(分別是0.44和0.25)的轎車進行比較，以每小時88km的時速行駛了100km，燃油消耗後者比前者節約了1.7L。

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