上世纪初，赛车运动经过了一段时间的发展，人们渐渐意识到，想让赛车跑得快，不能只依赖于来自发动机的动力强劲，“力大砖飞”是靠不住的。于是，“空气动力学”这个名词开始被引入了赛车运动。事实上，早期的空气动力学的改进重点，大多都是降低汽车行驶时所受的空气阻力（即“减阻”），这能够让车拥有更快的直线速度，但对于提升弯道性能的帮助还没有那么大。不过，随着人们对于车辆空气动力学的探索，到了上世纪60年代中后期，增大下压力、提高过弯速度也开始成为了各项赛事中空气动力学领域的研究重点之一。
法拉利/69以F1中的赛车为例，对比、69两年的法拉利系列赛车，最明显的区别，在于69款在鼻锥两侧加装了翼片作为前翼，在发动机上方也安装上了尾翼。几年后，F1各大车队在车身侧部也开始有了空气动力学改进。其中最著名的莫过于首次应用地面效应、装有侧裙的莲花Type78。与此同时，底盘后部的扩散器也成为焦点之一——至此，空气动力学套件的四大天王悉数登场。当然，除了在车体上各种十分引人注意的大幅改动之外，在赛车的各种角落里，都能会发现其他各式各样的空动套件，如各种大小的扰流板以及涡流发生器等装置。下面我们将分门别类地浅谈一下上述几种空气动力学套件各自的功效及应用。莲花Type78前翼/尾翼(FrontWing/RearWing)
前翼和尾翼往往是一台F1赛车车身上最显眼的空动套件。它们主要都由上下颠倒、反装的飞机机翼翼型组成。前翼尾翼飞机上的机翼能产生升力的原因，是气流在翼片周围形成绕流时，受到翼片表面的粘性作用，使气流在流动方向贴合翼片发生弯曲，从而产生一个正方向的环量，使翼片上表面流速加快、下表面流速减慢，最终让翼片下表面产生高压、上表面产生低压，最终形成一个向上的压力差，即升力。同理，当我们把翼片反装，就能够产生下压力。环量在赛车上，前尾翼往往分工明确。前翼负责在车辆前部形成下压力，将车头向下压，使前轮与地面更好地贴合；而后轮则负责在尾部形成压力，将车尾下压，使后轮与地面更好地贴合，使动力更有效地传输到地面。事实上，前翼与尾翼对于整车下压力的贡献常常占据了半壁江山，甚至能占到整车下压力2/3的水平。当代赛车还普遍会在前翼的大翼片（主翼）两侧及后上方加装辅助襟翼或导流片，来提升前翼整体的空动性能。F1夸张的导流片通常，贯穿式的大前翼被开轮式赛车(Open-wheel)所采用。但是在常规的房车上，由于前端有车身外壳，不便于腾出来安装前翼的空间，且前端进气与车身绕流会干扰绕翼上的气流，导致前翼气动效率很低，因此更倾向于使用前扰流板/分离器，也就是俗称的“大包围”。但个别赛车也会使用前翼，例如MGMetro6R4等部分WRCB组拉力赛车或是标致T16PikesPeak赛车。MGMetro6R4/标致T16PikesPeak底部扩散器（Diffuser）
位于车后方底部的扩散器，通常由在底盘中后段开始引流的底板(Undertray)及扩散器本体组成。想了解扩散器的原理和作用，就需要先理解地面效应(GroundEffect)与文丘里效应(VenturiEffect)：地面效应：一般有两种方式，一者利用底盘设计增加赛车底部气流速度，代表车型有lotus78；二者是利用风扇抽气加速车底气流速度，如BrabhamBT46B。文丘里效应：在截面积变化的管道中，单位时间内流过的流体质量一定。对于任意截面，单位时间经过气体的量处处相同，横截面积越小，流速会越大（dV/dt=Sdx/dt=Sv=常数，V为体积，S为横截面积，x为流过位移，v为流动速度）。（文丘里效应同样适应于液体）扩散器前部引流的底板，可以通过减小车底气流通道的横截面积，使气流得到加速。这时，装置中间区段的流速大于车底底板外的流速，形成了负压，获得了我们想要的下压力。而尾部上扬的部分则消解车底气流，重新汇入车后气流时造成的逆压梯度，进一步保持负压。扩散器虽然不如前翼尾翼那样吸睛，但它在整车下压力之中也贡献了不容小觑的一部分，视整车流场布置，能达到10-70%。扩散器不仅在赛车中早已被广泛应用，在各种量产的公路车之中也很受厂家青睐，我们在一些民用车厂家的“运动”车型上也经常能窥见它们的身影。原因有两方面，一是它在增大下压力、操控性的同时，不会产生额外的阻力；二是由于扩散器位于车底，与车体贴合性好，不会像大尾翼或扰流板一样破坏整车原本的外形设计，严重影响“通过性”、“耐久性”这些民用车更需要考虑的因素，且纯黑的颜色能够带为车型增加不少“运动气息”。底部扩散器侧翼/侧部扩散器(SideWing/SideDiffuser)
在前面的部分，我们已经和大家谈过了翼片及扩散器能够产生下压力的原因。而对于侧翼或侧部扩散器（侧扩），很大程度上来说原理与他们都类似。这里需要额外说明的一点是，侧部空套设计还有一项主要作用，就是整理侧部气流流场。一副优秀的侧翼（或侧扩），应该既能防止侧部气流过多进入车底、尾翼的低压区域（如果气流进入低压区，我们辛辛苦苦制造的低压区就没那么“低”了），又能为扩散器输送一部分气流，还能辅助发动机换气散热（对于中后置引擎布置），可谓“一箭三雕”。本世纪F1赛车收束式的“可乐瓶(CokeBottle)”设计，将侧部空套的布置思想体现得淋漓尽致。而对于房车车型来说，侧部由于无足够空间进行采用，因此大多数时候都会采用侧裙(SideSkirt)进行简化代替，其中年奔驰的C级DTM赛车就是很好的例子。侧部空套扰流板/分离器/升力翼/涡流发生器(Spoiler/Splitter/Whisker/VortexGenerator)
前扰流板/后百叶窗/涡流发生器前部扰流板和分离器本质上是同一种装置，都是通过梳理车辆前端的气流流场而使车底气流更加稳定，便于获得下压力。若是在有前翼的基础上，扰流板则能辅助前翼进一步提升前端下压力；若是没有前翼，通常是分离器搭配车前两侧的小襟翼以及扰流板，一起产生作用。若车尾不采用尾翼，安装尾部扰流板也能一定程度上提供下压力。我们常说的“格尼襟翼”实际上也算是一种小型的扰流板，部分常规外形的车款在后窗处加装的百叶窗（Louver）也相当于若干片叠加的扰流板。升力翼一般是一对正装的翼片（翼型同样来源于飞机机翼），因此自己会产生一定的升力。看似搬起石头砸自己的脚，实则是“丢了芝麻，捡了西瓜”：升力翼最主的作用，不是自身产生下压力或是减阻，而是通过将气流梳理引导到更加合适的位置，相应地增大尾翼/侧扩等部件的下压力或是减小阻力，同时它的边缘还能诱导出反向的涡流，也能起到一部分涡流发生器的作用。涡流发生器由几片或几组名不见经传的小翼片或者小直板组成，它们的名字来源于它们的作用。为了产生涡流，我们是会让翼片两面产生压力差，这时在翼片边缘的部分高压区气流受不住低压区的“吸引”，在沿高压面向后流动的同时，试图像翻墙一样，绕过边缘向另一面的低压区域填充。这样的趋势会一直延伸到翼片之后相当长的区域，由此产生的一道道螺旋轨迹就是涡流。一些空套装置所诱导出的涡流会对后部流场造成破坏，如侧翼后方的上洗涡流，它既会打乱尾翼原本的平整、干净的来流，导致其气动效率降低；同时会带走原有来流的动能，产生阻力。而这时如果我们使用涡流发生器以及升力翼产生的反向涡流，就能抵消一部分的破坏性涡流，达到提升整车气动效率的效果。其实对于一些预算较少的低组别赛车/改装车来说，加装扰流板和分离器是提升气动效率最干脆直接的方式。下图这辆年款的道奇ChargerR/T本身的空气动力学设计原本不甚理想，但在加装前后两片扰流板后，其气动水平得到了一定的提升。加装扰流板前后后记
以上就是全部内容，感谢各位耐心读完，这是我们的第一期技术干货，主要是和大家一起略微地、整体地谈谈我们自己对各种气动部件的理解，希望大家看完之后能对各种气动部件有一个大致的了解。笔者水平十分有限，尚祈读者不吝指正，并希望以后能和大家更加深入地探究一下各个部件的细微作用及妙处。供稿陈冀宁排版
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