随着我国汽车工业和高速公路的快速发展，汽车的实用车速不断提高，同时人们对汽车的安全性和舒适性等提出了越来越高的要求，而汽车高速行驶的性能又很大程度上取决于汽车的空气动力特性，所以汽车空气动力学对于汽车整车性能的重要性愈发明显，再加上国际石油危机等一系列因素，使得降低能源消耗成为汽车技术的重要课题，而通过汽车空气动力学研究来减小气动阻力是十分有效的手段，这些因素都促使人们必须对汽车空气动力学开展深入的研究。汽车空气动力学的主要研究方法有理论分析、试验研究和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，简称CFD)方法，由于计算机技术和湍流理论的发展，加之CFD方法自身所拥有的无可比拟的优势，它被越来越多地应用到汽车的空气动力学开发过程中，本文的研究工作也是基于CFD方法开展的。目前，国内开展汽车空气动力学的研究的水平还比较低，对汽车空气动力学设计缺乏行之有效的方法。本文以汽车气动力特性改进过程中遇到的问题为出发点，提出了一些解决方法和措施，并通过实际车型研究来验证其有效性，为汽车空气动力学在车身设计中的进一步应用做了一些有益的尝试。首先，本文通过对现有的汽车气动力特性改进方法进行研究，指出其中存在的问题。其次，针对目前气动力特性局部改进方法存在方案之间相互冲突的问题，提出了基于迭代思想的汽车气动力特性局部改进方法，通过某一具体轿车气动阻力改进进行了实践，验证了其有效性。然后，对于汽车气动力特性局部改型方法存在的盲目性等问题，将现代优化算法引入汽车空气动力学设计中，并以一具体跑车模型为例，对该方法进行了气动力特性优化的实践。最后，在前面讨论的基础上探讨了一种新的仿生非光滑表面减阻方法，通过对某轿车车身顶部进行非光滑处理，最大减阻率达9.34%，取得了良好的减阻效果。