汽车高速行驶时，经常会遇到“发飘”这种高速气动不稳定性现象，即驾驶员感觉行驶的车辆失去路面感，车辆转向系统反应迟缓，进而直至驾驶员丧失了对车辆的完全控制。产生“发飘”的直接原因是气动升力克服车重将汽车向上托起，使车辆轮胎与地面之间的附着性能变差。
空气动力学套件是改善汽车行驶的空气动力学性能的部件，其主要作用是减小汽车行驶空气阻力，增大气动下压力。空气动力学套件有多种，其中前翼、后翼、扩散器是最为常见的三种。
由于不同类型汽车的设计行驶均速的不同，车辆的空气动力学套件配置也不同，大部分乘用车由于不需要很高的行驶速度而没有前翼，后翼也是部分车辆才具备，方程式赛车则依据其性能要求空气动力学套件配置齐全。相对而言，底盘扩散器可以说是应用较为广泛的空气动力学套件。
汽车底盘扩散器是汽车底盘末端的一个上翘结构，在车体行驶过程中它提供了约40%的气动下压力[1]。与传统的翼片不同，扩散器工作时基本不伴随阻力，它也是目前公认的最有效的空气动力学套件之一。
伯努利(Bernoulli)方程的一般形式可以表示为[2]：
P+\frac{\rhov^2}{2}+\rhogy=C
其中P,ρ,v分别表示流体的压强、密度和速度；y为相对于零势能位置的高度。对于高度方向变化不大的情况，将该方程简化为：
P+\frac{\rhov^2}{2}=C'
也就是说压强与气流运动的速度呈负相关。
在航空学中，机翼上表面比下表面更为弯曲，故空气质点流经其上表面的路程比下表面的路程要长。流经机翼表面的空气在后缘汇合，因此上表面的流速要大于下表面的流速。
而汽车尤其是流线型的汽车和机翼有着相似的纵截面形状，如上图所示。类似于机翼，汽车上表面的形状要比下表面更为弯曲，空气流过汽车上部的路程要大于流过底部的路程。仅从这点来看，空气流过汽车上部的速度要高于流过底部的速度。根据伯努利方程，汽车上表面形成一个低压区，下表面形成高压区，上下表面的压差也就是气动升力产生的基本原理。
自由空气射流从其周围环境夹带空气分子，在射流周围形成低压的轴对称“管”。射流周围没有壁面时，来自该低压管的合力最终互相平衡，这使得射流在直线上稳定。但是，如果一个固体表面靠近并与射流大致平行(如下图)，那么从固体表面和射流之间夹带空气会导致区域空气压力降低。喷射器上的压力差导致射流偏向附近的表面，然后粘附在它上面。如果表面弯曲的曲率不是很大，在一定条件下，流体总会被吸附在壁面上。
体现康达附壁效应的最简单的实验莫过于勺子引流的实验了。
圆柱绕流实验中，当圆柱向地面逐渐靠近时，其周围压力分布便会愈加不对称，如图。当引入地面之后，在圆柱与地表之间呈现了对气流的约束，所以该区域的气流速度加大。由伯努利方程可知，柱面和地面间所受的压力相应减小，圆柱上表面压力大于下表面，因此气动压力合力指向地面，圆柱受到负升力。在空气动力学中，将这种现象称为文丘里效应(VenturiEffect)[3]。
从理论上而言，对于非粘性介质，逐渐减小圆柱和地面之间的面积，使气流受到的约束加大，从而气流速度增大，因此出现负升力。当圆柱的离地间距无限趋于零时，负升力从理论上会趋于无穷大。
然而，空气是一种粘性气体介质，它的这种特性决定了其不能达到负升力无穷大的效果。当离地间隙小于边界层的厚度时，边界层和地面就会发生干涉。这时候，地面与运动物体之间的气流又开始减缓。对于汽车而言，较为理想的情况是能够充分利用产生负升力的文丘里效应。汽车底部与地面之间的气流速度越大，越有助于这种气流效应。
由于底盘高度有限，并考虑地面效应的影响，底盘下方的气流流速会快于气体相对于车辆的来流速度。当气流进入扩散器时，会由于CoandaEffect(康达效应)附着于扩散器的上翘结构上，形成斜坡状流动。而整体来看，扩散器相当于文丘里管中的渐扩段，处于真空低压区，车底的气流会加速向着扩散器方向流动。
这样以来，扩散器将不仅仅使得车底的气流获得了更大的流速，而且根据伯努利原理，车底由于高速气流而产生了低压区，汽车获得了更大的负升力。
扩散器本身就如同一个负压泵，它的抽吸作用可以增强负压。而底盘需要的正是负压，车底负压的增强使得车辆上下压差加大，因此下压力就得到了加强，加大车轮的抓地力。最初扩散器应用于F1方程式赛车，下图所示为一级方程式(F1)赛车所采用的扩散器。不同于提供负升力的前后翼，扩散器可以在对阻力系数影响较小的情况下，大大减小升力系数，且它所产生的下压力占整个车身总下压力的40％。
然而，底盘大弧面设计的“文丘里汽车”对车内部的布置带来了很大的问题[3]。另一种形式如下图所示，尾部设计有扩散器的汽车可以充分利用地面效应。气流流经扩散器时形成文丘里涡，能够产生较大的负压以提供负升力。这种形式的扩散器在方程式赛车以及超跑上都得到广泛应用。
参考：
[1]王建林海英梁颖华周文立.大学生方程式赛车设计[M].北京:北京理工大学出版社，2016.8
[2]景思睿张鸣远.流体力学[M].西安交通大学出版社，2001.7
[3]沈夏威.气动附加装置对车辆气动升力的影响机制分析与改进设计[D]:[湖南大学硕士论文].长沙:湖南大学，2012
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Coand%C4%83_effect
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