1乘用车空气动力学性能术语报批稿Ver 180409.docx
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1乘用车空气动力学性能术语报批稿Ver180409
ICS号
中国标准文献分类号
团体标准
T/CSAEXX-2018
乘用车空气动力学性能术语
Thetermsanddefinitionrelatedtoaerodynamicsperformanceforpassengercar
xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施
中国汽车工程学会发布
由中国汽车工程学会发布的本标准，旨在提升产品研发、制造等的水平。
标准的采用完全自愿，其对于任何特定用途的可用性和适用性，包括可能的其他风险，由采用者自行负责。
目次
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国汽车工程学会汽车空气动力学分会提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）归口。
本标准起草单位：
上海汽车集团股份有限公司技术中心、清华大学、一汽大众汽车有限公司、吉林大学、中国汽车工程研究院股份有限公司、东风汽车集团有限公司技术中心、泛亚汽车技术中心有限公司。
本标准主要起草人：
左辉辉、徐胜金、顾彦、王保华、胡兴军、黄祚华、尹章顺、古静、王小碧、王靖宇
本标准于2018年12月首次发布。
乘用车空气动力学性能术语
1范围
本标准规定了乘用车空气动力学性能常用术语和定义。
本标准适用于汽车空气动力学技术标准体系下的相关标准的制定、各类技术文件的编制。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义
GB/T3730.3-1992汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸
3术语和定义
3.1乘用车Passengercar
在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。
它也可以牵引一辆挂车。
［GB/T3730.1-2001，定义2.1.1］
3.2空气动力学坐标系Aerodynamiccoordinatesystem
车辆或模型的空气动力学坐标系如图1所示，坐标系原点位于车辆轴距中心线和轮距中心线在地面上投影的交点。
图1空气动力学坐标系（同时参考图3）
3.2.1x轴：
xaxis
x轴正方向为车辆向后，与y轴、z轴形成空气动力学坐标系，如图1所示。
3.2.2y轴：
yaxis
y轴正方向为车辆向右，与x轴、z轴形成空气动力学坐标系，如图1所示。
3.2.3z轴：
zaxis
z轴正方向为车辆向上，与x轴、y轴形成空气动力学坐标系，如图1所示。
3.2.4α：
俯仰角PitchAngle
车身纵轴（x轴负方向）和地面之间的角度，车头抬起为正。
3.2.5ψ：
横摆角Yawangle
车辆行驶方向（x轴负方向）和自由来流速度
之间的角度，车头向右为正。
3.2.6ф：
侧倾角Rollangle
车身横轴（y轴正方向）和地面之间的角度，车辆右侧向下为正。
3.2.7D：
气动阻力Drag
作用在x轴正方向的气动力，x轴正方向为正，FX=D。
3.2.8S：
气动侧向力Sideforce
作用在y轴正方向的气动力，y轴正方向为正，FY=S。
3.2.9SF：
气动前轴侧向力Frontsideforce
整车气动侧向力分解至前轴的分力。
3.2.10SR：
气动后轴侧向力Rearsideforce
整车气动侧向力分解至后轴的分力。
3.2.11L：
气动升力Lift
作用在z轴正方向的气动力，z轴正方向为正，FZ=L。
3.2.12LF：
气动前轴升力Frontlift
整车气动升力分解至前轴的分力。
3.2.13LR：
气动后轴升力Rearlift
整车气动升力分解至后轴的分力。
3.2.14PM：
俯仰力矩Pitchingmoment
绕y轴的气动力矩，车头抬起为正。
3.2.15YM：
横摆力矩Yawingmoment
绕z轴的气动力矩，车头向右为正。
3.2.16RM：
侧倾力矩Rollingmoment
绕x轴的气动力矩，车辆右侧向下（右倾）为正。
3.2.17WB：
轴距Wheelbase
通过汽车同一侧面相邻两车轮中心，并垂直于汽车纵向对称平面的两垂线之间的距离。
［GB/T3730.3-1922，定义3.4.1］
3.3车辆参数Vehicleparameters
3.3.1LMAX：
汽车长度Vehiclelength
在x轴正方向上车辆前后最外端点之间的距离。
［GB/T3730.3-1922，定义3.1.1］
3.3.2WMAX：
汽车宽度Vehiclewidth
在y轴正方向上车辆两侧固定突出部位（不包括后视镜、侧面标志灯、示位灯、转向指示灯、挠性挡泥板、折叠式踏板、防滑链以及轮胎与地面接触变形部分）最外侧点的距离。
［GB/T3730.3-1922，定义3.2］
3.3.3HMAX：
汽车高度Vehicleheight
在z轴正方向上车辆最高点与地面之间的距离。
［GB/T3730.3-1922，定义3.3］
3.3.4A：
正投影面积Frontalarea
车辆在其正前方平行于x轴正方向的光照射下投射到车后垂直于x轴正方向的屏幕上的投影面积。
3.3.5Ht：
轮眉高度Trimheight
车辆水平放置时，轮眉到地面的最大垂直距离。
3.3.5.1Htf：
前轮眉高度Fronttrimheight
车辆水平放置时，前轮轮眉到地面的最大垂直距离，如图2所示。
3.3.5.2Htr：
后轮眉高度Reartrimheight
车辆水平放置时，后轮轮眉到地面的最大垂直距离，如图2所示。
图2轮眉高度
3.3.6σ：
比例因子Scalefactor
缩比模型与全尺寸模型比值。
3.3.7
：
车辆速度Vehiclevelocity
车辆在x轴正方向的速度矢量，如图3所示。
图3自由来流速度
3.4气流参数Airflowparameters
3.4.1
：
来流角度Windangle
来流矢量与x轴负方向的角度，如图3所示。
3.4.2
w：
风速Windvelocity
在x-y平面上相对于x轴正方向成θ角，且大小为Vw的风速矢量，如图3所示。
3.4.3
：
自由来流速度Freestreamspeed
大小相对于车辆速度矢量
的风速矢量，
，如图3所示。
3.4.4T0：
参考温度Referencetemperature
T0=25±2℃。
3.4.5P：
局部静压Localstaticpressure
3.4.6
：
自由来流静压Free-streamstaticpressure
3.4.7ρ：
空气密度Airdensity
温度为25℃，在标准大气压（101.325kPa）下，建议采用ρ=1.183913
。
干燥空气在不同温度下的空气密度可以通过公式（3-1）计算获得。
T为空气温度，单位为℃；p为大气压力，单位为kPa。
（3-1）
3.4.8
：
动压Dynamicalpressure
=
。
3.4.9CP：
压力系数Pressurecoefficient
CP=
。
3.4.10δ：
边界层厚度Boundarylayerthickness
从边界层壁面开始，到沿着壁面切向的流动速度达到自由来流速度的99%的位置的垂直于壁面的高度。
3.4.11μ：
空气粘度Airviscosity
温度25℃及标准大气压（101.325kPa）下，建议采用μ=1.8353×10-5
。
干燥空气在0℃至60℃温度下的空气粘度可以通过公式（3-2）计算获得。
T为空气温度，单位为℃。
（3-2）
3.4.12VEQ：
等效速度Equivalentvelocity
VEQ=V∞
σ。
3.4.13Re：
雷诺数Reynoldsnumber
表征流体惯性力与粘性力的比值大小，无量纲数，Re=ρ
V∞
dc/μ。
dc为特征长度，通常取轴距或车身长度。
用以表征流体流动情况，可作为流动特性的判断依据。
3.5气动力与气动力矩系数ForceandMomentcoefficients
气动力为汽车行驶过程中与周围空气之间的相互作用力，气动力矩是气动力使车辆产生转动作用的物理量，气动力系数与气动力矩系数为无量纲数。
3.5.1
：
气动阻力系数Dragcoefficient
。
3.5.2
：
气动侧向力系数Sideforcecoefficient
。
3.5.3
：
气动升力系数Liftcoefficient
。
3.5.4
：
气动前轴升力系数Frontliftcoefficient
。
3.5.5
：
气动后轴升力系数Rearliftcoefficient
。
3.5.6
：
气动前侧向力系数Frontsideforcecoefficient
。
3.5.7
：
气动后侧向力系数Rearsideforcecoefficient
。
3.5.8
：
气动俯仰力矩系数Pitchingmomentcoefficient
。
3.5.9
：
气动橫摆力矩系数Yawingmomentcoefficient
。
3.5.10
：
气动侧倾力矩系数Rollingmomentcoefficient
。
3.6样车Prototypecar
3.6.1模型样车Modelcar
以油泥或者硬质材料制作车身，无乘员舱或者乘员舱密闭，满足当前阶段空气动力学性能设计及定义要求，模型自重应控制在风洞天平承载力范围内，车轮在标准试验车速下可稳定旋转。
根据选用的风洞试验段尺寸，模型通常采用1:
1、3:
8、1:
4、1:
5、1:
10和1:
20等比例。
通常用于汽车空气动力学性能开发。
3.6.2工程样车Engineeringcar
整车外型设计冻结后，通过模具制作的零件及整车，满足当前阶段空气动力学性能设计及定义要求，车轮在标准试验车速下可稳定旋转。
通常用于阶段性的风阻目标验证及细节优化。
3.6.3商品车Productioncar
面向市场公开销售的汽车整车产品。
3.7空气动力学性能Aerodynamicperformance
3.7.1气动阻力Drag
车辆在空气中行驶时，横摆角为0°时车辆纵向受到的力，即x轴正方向的受力。
气动阻力与车辆速度的平方成正比，车速越快阻力越大。
减小气动阻力可提高车辆最大速度以及车辆加速度，同时可以提高燃油经济性。
气动阻力系数是一个无量纲数，用CD表示。
（3-3）
3.7.2气动升力Lift
车辆在空气中行驶时，横摆角为0°时车辆垂直于地面受到的力，即z轴正方向的受力。
在受到升力作用时，车辆的行驶稳定性、操纵特性和乘坐舒适性都会受到影响。
整车气动升力用CL表示。
L为气动总的气动升力，其表达式为：
（3-4）
3.7.2.1气动前轴升力Frontlift
整车气动升力分解至前轴的分力。
前轴升力上升会造成前轮与地面的附着力减小。
（3-5）
3.7.2.2气动后轴升力Rearlift
整车气动升力分解至后轴的分力。
后轴升力上升会造成后轮与地面的附着力减小。
（3-6）
3.7.3气动侧向力与气动力矩Sideforceandmoment
车辆在空气中行驶时，横摆角为0°时车辆正右侧受到的力，即y轴正方向的受力。
在受到较高速度的侧风作用时，车辆的行驶稳定性、操纵特性和乘坐舒适性都受到影响。
3.7.3.1气动侧向力Sideforce
整车受到的气动力在y轴正方向上的分量，用
表示。
侧向力影响车辆的直线行驶性能。
其表达式为：
（3-7）
3.7.3.2气动侧倾力矩Rollingmoment
绕x轴正方向的侧倾力矩RM影响车辆的侧倾角，并使得左右轮负荷分配不等，影响汽车转向特性。
其表达式为：
（3-8）
3.7.3.3气动俯仰力矩Pitchingmoment
产生绕y轴正方向的俯仰力矩PM，俯仰力矩较大时会使转向轮失去转向力，驱动轮失去牵引力，而且车速越高影响越大。
其表达式为：
（3-9）
3.7.3.4气动横摆力矩Yawingmoment
绕z轴正方向的横摆力矩YM，其影响车辆的横摆角，影响车辆的直线行驶性能。
其表达式为：
（3-10）
3.8单位Units
以上所有参数单位采用国际单位制。
附录A
（提示的附录）
中文索引
Ｘ
x轴3.2.1
Ｙ
y轴3.2.2
Ｚ
z轴3.2.3
Ｂ
比例因子3.3.6
边界层厚度3.4.10
Ｃ
参考温度3.4.4
侧倾角3.2.6
侧倾力矩3.2.16
ＣＨ
车辆参数3.3
车辆速度3.3.7
乘用车3.1
Ｄ
等效速度3.4.12
动压3.4.8
Ｆ
风速3.4.2,请参阅
俯仰角3.2.4
俯仰力矩3.2.14
Ｇ
工程样车3.6.2
Ｈ
横摆角3.2.5
横摆力矩3.2.15
后轮眉高度3.3.5.2
Ｊ
局部静压3.4.5
Ｋ
空气动力学性能3.7
空气动力学坐标系3.2
空气密度3.4.7
空气粘度3.4.11
Ｌ
来流角度3.4.1
雷诺数3.4.13
轮眉高度3.3.5
Ｍ
模型样车3.6.1
Ｑ
气动侧倾力矩3.7.3.2
气动侧倾力矩系数3.5.10
气动侧向力3.7.3.1,3.2.8
气动侧向力系数3.5.2
气动侧向力与气动力矩3.7.3
气动俯仰力矩3.7.3.3
气动俯仰力矩系数3.5.8
气动横摆力矩3.7.3.4
气动橫摆力矩系数3.5.9
气动后侧向力系数3.5.7
气动后轴侧向力3.2.10
气动后轴升力3.7.2.2,3.2.13
气动后轴升力系数3.5.5
气动力与气动力矩系数3.5
气动前侧向力系数3.5.6
气动前轴侧向力3.2.9
气动前轴升力3.7.2.1,3.2.12
气动前轴升力系数3.5.4
气动升力3.7.2,3.2.11
气动升力系数3.5.3
气动阻力3.7.1,3.2.7
气动阻力系数3.5.1
气流参数3.4
汽车高度3.3.3
汽车宽度3.3.2
汽车长度3.3.1
前轮眉高度3.3.5.1
ＳＨ
商品车3.6.3
Ｙ
压力系数3.4.9
样车3.6
ＺＨ
正投影面积3.3.4
轴距3.2.17
Ｚ
自由来流静压3.4.6
自由来流速度3.4.3
附录B
（提示的附录）
英文索引
A
Aerodynamiccoordinatesystem3.2
Aerodynamicperformance3.7
Airdensity3.4.7
Airviscosity3.4.11
Airflowparameters3.4
B
Boundarylayerthickness3.4.10
D
Drag3.7.1,3.2.7
Dragcoefficient3.5.1
Dynamicalpressure3.4.8
E
Engineeringcar3.6.2
Equivalentvelocity3.4.12
F
ForceandMomentcoefficients3.5
Freestreamspeed3.4.3
Free-streamstaticpressure3.4.6
Frontlift3.7.2.1,3.2.12
Frontliftcoefficient3.5.4
Frontsideforce3.2.9
Frontsideforcecoefficient3.5.6
Fronttrimheight3.3.5.1
Frontalarea3.3.4
L
Lift3.7.2,3.2.11
Liftcoefficient3.5.3
Localstaticpressure3.4.5
M
Modelcar3.6.1
P
Passengercar3.1
PitchAngle3.2.4
Pitchingmoment3.7.3.3,3.2.14
Pitchingmomentcoefficient3.5.8
Pressurecoefficient3.4.9
Productioncar3.6.3
Prototypecar3.6
R
Rearlift3.7.2.2,3.2.13
Rearliftcoefficient3.5.5
Rearsideforce3.2.10
Rearsideforcecoefficient3.5.7
Reartrimheight3.3.5.2
Referencetemperature3.4.4
Reynoldsnumber3.4.13
Rollangle3.2.6
Rollingmoment3.7.3.2,3.2.16
Rollingmomentcoefficient3.5.10
S
Scalefactor3.3.6
Sideforce3.7.3.1,3.2.8
Sideforceandmoment3.7.3
Sideforcecoefficient3.5.2
T
Trimheight3.3.5
V
Vehicleheight3.3.3
Vehiclelength3.3.1
Vehicleparameters3.3
Vehiclevelocity3.3.7
Vehiclewidth3.3.2
W
Wheelbase3.2.17
Windangle3.4.1
Windvelocity3.4.2
X
xaxis3.2.1
Y
yaxis3.2.2
Yawangle3.2.5
Yawingmoment3.7.3.4,3.2.15
Yawingmomentcoefficient3.5.9
Z
zaxis3.2.3
升级会员 