四、空气涡流对车内空气质量的影响

    汽车常在夹杂着不均匀的微粒的空气中行驶。空气中微粒包含各种气体、尘埃、水蒸气、昆虫等。由于这些微粒的密度（质量）不同，其惯性也不同，导致其在空气流动中轨迹不同。

    气态的微粒随着空气流动，如发动机排出的废气在与空气短暂混合后几乎均匀地一起流动。因为靠近地面的废气浓度高，为了避免发动机排出的废气进入车内，汽车车内空气的进口应尽可能高些，空气的进口通常布置在车辆的前部即风挡玻璃前的导风处。
    尘埃的密度相对气态物质密度要大一些，它也符合上述的运动规律，同样也可能吸入车内。由车轮甩出的汽车底下的尘埃经尾部涡流到达汽车尾部，也可以从前轮的轮罩到达车门的缝隙，甚至会到达车门框上部的缝隙。当汽车内有较大的空气负压时，如开启夭窗时，尘埃可以通过车门缝隙和排水孔进入车门内，并从车门内沿风窗玻璃进入车内。这是因为空气压力分布沿车门外缝隙是变化的，在通风道中产生气流。在后面车门下面的尘埃以这种方式吸入通气道，并输送到前轮后面的A柱处车门垂直缝隙或者输送到C柱处车门上部的缝隙。这也是在车门维修过程中，当拆下车门板时，经常会发现车门壳内会聚集很多尘埃的原因。防止尘埃进入车内的有效办法就是做好密封，尤其是加强车门缝隙外部的环形密封系统密封性。

   五、案例分析
    空气中微粒不应该进入车内，尤其是汽车发动机排出的废气，一旦进入车内会对乘员的身心健康造成危害。在汽车的使用过程中，却常常会有这样的现象，当打开行李箱时，会发现行李箱中积满灰尘，车内乘客常会闻到发动机尾气的味道。

    下面的案例就属于这种情况，一辆行驶里程60000km的丰田考斯特中巴车，在车辆行驶的过程中，坐在后面的乘客经常反映闻到比较浓烈的发动机排出的废气味，驾驶员的感觉不是很明显。送维修站进行检修，检修人员首先想到的原因是发动机的工作不正常，燃烧不好导致尾气难闻有刺激性。始终围绕着发动机的工作状态来检修。经过多次检修，发动机尾气的味道一直没有彻底去除。尤其在车辆行驶速度较高且在驾驶员侧车窗开启的状态下，车厢内的发动机废气味会更浓，后面的乘客甚至会出现头疼恶心的症状，以至于没人敢乘坐这辆车。最终通过运用空气动力学对车辆运行状态影响的分析，找到了尾气进入车内的根本原因。问题是由于车辆的尾灯与车体之间的密封胶条在上次事故维修时疏忽漏装导致的。

    汽车在行驶的过程中，在汽车的尾部或在后保险杠后会形成一个涡流。图2表示汽车尾部可能发生的两种气流结构。第一种为“方背”形状（图2a），类似于上述案例中的中巴车尾部结构。其尾流大、压力低，气流不能沿着车身表面流过陡直的后角。压力的大小、产生漩涡的能量和频率受汽车的车速和车尾的宽度、高度的影响。若后背倾斜角度小一些，将会出现不同的气流形式，如“斜背”（图2b），“溜背”，大多数双门车为 “斜背”形状，汽车后部的表面空气压力明显低于周围的压力，上表面的低压将汽车侧面相对高压的空气向上吸，导致在C柱产生强烈的锥形漩涡，这些漩涡增加了这些气流附着于车体表面的可能性。

    空气和杂质中的其他物质从保险杠下棱边约0.5m处向后流动，之后又流向尾盖，形成一个反向旋转的涡流。这两个涡流有一个共同的混合区，微粒进入该混合区中，上部涡流携带这些微粒达到车顶处的轮廓边。如果发动机排出的废气进入下面的涡流，经涡流的作用会扩散至整个车尾表面。当汽车处于行驶状态，特别是高速行驶时，车厢内的空气压力处于较大的负压，废气可以通过缝隙吸入车内，且废气吸入的程度随车速增长成平方增长。解决这一问题的对策可以分为两个方面：对策之一是安全可靠地密封汽车的尾部（车况相对较差的车辆容易出现密封问题）；对策之二是选择合适排气尾管，使废气无法到达涡流区。正如现代汽车中排气管的尾部大都采用向下弯曲的结构，或者选择布置尾气管的位置，使其排出的废气吹不到后面的涡流区。

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