集德:你所不知道的细节 破开风阻有多难
【网上车市中山站讯 】 有空气的地方就有风的存在,只要在地球上高速运动,就无法避免与风正面对抗。为了能够减少这种来自风的阻力,飞鸟进化成流线型,人类通过仿生学和空气动力学原理创造出了飞机,让更多的人有机会一览天下。
对于风阻,我们无从选择,但我们可以运用人类的智慧来和风大战一场,尽可能减少这种阻力。
那么,风阻到底对人类有什么影响呢?
以汽车为例,其在高速运行过程当中必然需要克服阻力做功,简单的说,就是需要用更多的油耗推动汽车前进。毫无疑问,这是大多数人的理解。而对于知晓空气动力学和汽车制造的人来,降低风阻不仅可以减少油耗,还可以在一定程度地上提高汽车的运行速度和操控。而评定汽车风阻的名称就叫做风阻系数。
通俗点来说,风阻系数就是用一个系数值来描述物体在运动时所受到的空气阻力,如果是一个平面物体来迎接气流,那它的风阻系数就是1。同样,汽车在运行过程当中,也会受到极大的风阻,在克服阻力做功方面,数十年来,无数汽车研发人员投入了大量心血。尤其是对一辆私人消费者的轿车而言,既要考虑外观造型、内部空间,还要考虑车身风阻、稳定性等,这对那些汽车设计师和工程师而言,这可是不小的工程。
事实上,从对产品开始定义起,上海大众与德国大众双方就对凌渡的空气动力学设计有很高的要求,凌渡不仅要降低高速运动时的迎风阻力,还要保证高速操作下车身的稳定性。要做到这一点,就需要在风动实验室当中反复模拟仿真和风动油泥实验。
在对来自前面的气流测试时,凌渡需要兼顾风阻和后升力两项重要的空气动力学特性。
在前期开发过程中,工程人员对以凌渡外观设计和底盘两部分为中心,对后视镜、后尾灯凸起、后尾翼、车头下部挡风板、四轮挡风板、底盘平整度等风阻优化。
当然这只是呈现在消费者面前的内容,在背后,工程师们进行了4500小时CFD仿真模拟,在中国和德国两地进行了多次实验,共进行了400小时的风洞实验,从而打造出这样一款集舒适与操控兼顾的低风阻车型。
凌渡产品工厂前期开发部门经理吴海波表示:“要面对风阻和后升力两项重要的空气动力学特性,在减少能量损失的过程中,还要尽力提高凌渡的操作稳定性。”尾灯侧方小小的凸起,是为了梳理尾部空气流动,降低不平整区域的压差和摩擦阻力;前轮罩设计,是为了重新组织车轮区域空气流动,降低车轮转入时吸入空气能量,控制能量损失,从而达到降低风阻的目的。
在设计研发过程中,设计人员和工程师们通过反复模拟仿真和风洞油泥试验优化打造出的后盖鸭尾式造型。
除此之外,凌渡的俯冲下压式车头设计降低了车身重心,有效提高行驶稳定性。流线型的车顶线条、雕刻感极强的力量腰线和下沉式裙线,不仅让整车显得更有张力,也进一步降低了高速行驶过程中的空气阻力。
从上海大众公布数据来看,凌渡1:1.3的高宽比例,使凌渡以较低的车身重心实现优异的风阻表现,以及出色的高速行驶稳定性。
此外,汽车在运行过程必然会受到空气阻力,在汽车工程师的计算过程当中,如果一辆轿车以80公里/时的速度向前直线运动,那么它有60%左右的油耗是用来克服风阻,尤其是在高速运行状态下,风阻对油耗的影响更大。理论上,以相同速度运行的车辆,那辆车的风阻系数能够降低10%,其油耗相对降低7%左右。凌渡0.281的风阻系数使其在燃油经济性上更具优势,代表着汽车设计未来的发展方向。
尾部小小凸起,使其重新梳理尾部气流,改善尾部气压,降低风阻。
最后,轿车在高速运行过程当中,空气与车身摩擦会产生极高的噪音。车身表面,雨刮、后视镜等凸起物在与空气高速摩擦当中都会在车内产生极高的噪音,而当速度越快的时候,这种噪音就会越大,这对驾驶者和乘客的感受极为不好。凌渡低风阻系数不仅使其外观更加优雅,更给予了驾乘人员一个更加安静的体验环境。
(最终最佳风阻系数成功的达到了0.281)
在各方的努力下,凌渡的风阻系数最低达到了0.281。
这意味着凌渡在最大程度上提升了操控性能,对比市面上其他同级别的车型,有着更低风阻系数的凌渡操控性能更加优良,更容易使驾驶者和汽车达成某种默契。其次,凌渡扁平化的车身使其在高速运行时获得更大的压力,使其更加紧密地贴近地面,使车辆具有更好的稳定性。尤其是在转弯的时候,低重心的车身使其操控更加轻松,速度更加快捷。
放眼国内,市场上轿车的风阻系数普遍在0.3-0.5之间,如凯美瑞,新君越,蒙迪欧,雅阁等等,这些都是B级车市场上最畅销的车型,而凌渡0.281的风阻系数能让其睥睨这个市场领域内的任何对手。并且,这些车型并不具备运动基因,只需要家用、代步即可,这并不能满足新一代的年轻消费者需求。此外,在这些车型上,车企如果为了降低风阻而进一步设计则会大大提高这些的车型的成本。
(通过对前轮罩重新设计,让其重新组织区域空气流动,降低风阻,提升高速运动时车身稳定性。)
纵观汽车行业,为做到适合自身风阻系数而不惜重金进行风洞的试验的,多为豪华车品牌,如奥迪、宝马、保时捷、雷克萨斯等品牌。这些品牌需要降低风阻来提高旗下车型在高速运行时的速度和操控感,并且这些品牌在风阻控制方面已经达到了一个很高的水平,从这个角度来讲,凌渡具有和他们一样的开发理念。此外,这些车型所涉及的市场更加高端,并非一般消费者所能承受,而凌渡将轿车的实用性与跑车的特性相结合,给予了消费者极佳的选择。
从借助风力前进到克服风阻加速,人类的速度越来越快,但人类的脚步并没有就此停住,开发凌渡只是下一个阶段的开始。
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