風(fēng)阻系數(shù)達(dá)0.27！別克威朗空氣動(dòng)力深度解析

鳥(niǎo)兒飛得快，魚(yú)兒游得暢順，船兒能逆水行走，一齊皆因流暢的造型。同樣對(duì)于汽車流暢的造型可大大減少其行駛中的阻力，空氣動(dòng)力學(xué)在賽車界中有舉足輕重的地方，絲毫變化可影響最終結(jié)果。現(xiàn)在空氣動(dòng)力學(xué)逐漸應(yīng)用在民用汽車上，別克威朗號(hào)稱其風(fēng)阻系數(shù)達(dá)0.27，這是個(gè)什么概念？下面隨小編進(jìn)入上海同濟(jì)大學(xué)的地面交通工具風(fēng)洞中心一看究竟。

● 一張圖讀懂車身造型發(fā)展史

說(shuō)到空氣動(dòng)力學(xué)，則不得不得提汽車身造型的變化。汽車外形從馬車時(shí)代的敞開(kāi)型，至箱型汽車，大大提高了汽車乘坐的舒適性，可是在行駛阻力上毫無(wú)改進(jìn)，甚至還略為增加阻力，從而使車輛極速無(wú)法提高。從1930年代開(kāi)始汽車線條變得更為流暢，汽車最高速度可達(dá)100km/h以上。同時(shí)為了車輛高速行駛的穩(wěn)定性，從而車身改為更加寬大的船型，并且當(dāng)時(shí)在美國(guó)廣為流行，部分車型延續(xù)至今。

與其同時(shí)為減少尾部漩渦，發(fā)展了魚(yú)型車，背部夸張的造型可大大減少尾部的負(fù)壓區(qū)形成。可是這種造型導(dǎo)致尾部的下壓力不足，容易發(fā)飄，因此需要通過(guò)加裝尾翼增加其下壓力，保時(shí)捷至今還延續(xù)這樣的造型?，F(xiàn)今車身造型主要為楔型車主體，前頭傾斜較低，后部較為垂直，很好解決了高速不穩(wěn)定，尾部下壓力不足等問(wèn)題，同時(shí)還吸收了其他造型的特點(diǎn)。現(xiàn)今車型空氣動(dòng)力學(xué)大大提升，普遍車型都風(fēng)阻系數(shù)在0.2-0.4之間。

● 威朗空氣動(dòng)力解析

汽車的空氣動(dòng)力分析可以分為車身表面阻力、發(fā)動(dòng)機(jī)阻力和底盤(pán)零部件阻力三大部分進(jìn)行研究。位于同濟(jì)大學(xué)上海地面交通工具風(fēng)洞中心可滿足汽車企業(yè)開(kāi)發(fā)時(shí)對(duì)車輛的安全性、動(dòng)力性能、舒適性、冷卻系統(tǒng)性能和可視性的研發(fā)。當(dāng)然風(fēng)洞最大功能為研究汽車的空氣動(dòng)力學(xué)，盡可能減少空氣對(duì)汽車的阻力。

空氣動(dòng)力學(xué)屬于流體力學(xué)中的一個(gè)分支學(xué)科，因空氣摸不著看不見(jiàn)，更加令人迷惑。汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室采用煙霧來(lái)顯示風(fēng)在車身表面流動(dòng)的情況，使得研發(fā)人員更容易找到流動(dòng)路徑

車輛行駛的空氣阻力可簡(jiǎn)單理解為速度越快，空氣阻力越大 。當(dāng)車速達(dá)到50km/h以上，空氣阻力對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性影響逐漸加重，并且在140km/h以上成為主要的阻力來(lái)源。為了節(jié)約燃油，應(yīng)把車身設(shè)計(jì)得更為流暢，較少破壞空氣流動(dòng)的元件等。因此，外觀設(shè)計(jì)決定了一輛車的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)，即風(fēng)阻系數(shù)Cd的表現(xiàn)。風(fēng)阻系數(shù)Cd越低，燃油經(jīng)濟(jì)越好。

威朗整體車身造型屬于復(fù)合型造型。運(yùn)用了車頭下沉，大斜率的前風(fēng)擋和類似魚(yú)背的C柱造型，使得整體車身非常流暢。氣體通過(guò)車身時(shí)沒(méi)有過(guò)多的回流打轉(zhuǎn)，減少不必要的氣流分離。

發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣格柵形成空氣阻力重要組成部分，但卻不能省卻需為發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器進(jìn)行冷卻。威朗進(jìn)氣格柵采用直瀑式造型，通過(guò)長(zhǎng)達(dá)六個(gè)月的仿真與優(yōu)化，確定了格柵的大小、位置以及開(kāi)口的角度。平衡了冷卻與減少空氣阻力的需求。

前部車身整體采用向前傾的姿態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋從下往上揚(yáng)與大斜率的前風(fēng)檔玻璃臺(tái)階相差較小，并且雨刷器布置在此臺(tái)階處，減少雨刷器的二次影響?？赡艽蠡镆苫笠嫔w怎么不與前風(fēng)擋整一個(gè)平面，引擎蓋不僅需要考慮空氣動(dòng)力學(xué)因素，還要兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)布置與行人保護(hù)的因素。因此，引擎蓋與前風(fēng)擋的氣動(dòng)分離還是無(wú)法避免。

前大燈與保險(xiǎn)杠融為一體，沒(méi)有過(guò)多的突兀。整體采用大曲率的圓角進(jìn)行過(guò)渡，可使得空氣阻力減小40%～50%。

后視鏡作為車身突出較為明顯的一部分，令外形工程師較為苦惱。威朗采用水滴型的后視鏡，并且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)40小時(shí)的實(shí)驗(yàn)定型。值得一提的是，后視鏡下沿采用波浪型的線條，在滿足法規(guī)與造型制造下，可降低風(fēng)噪。準(zhǔn)車主們購(gòu)車是不妨摸摸此細(xì)節(jié)。

車尾C柱傾斜較為夸張，配合著一體式尾翼十分配合著運(yùn)動(dòng)轎車的定位。當(dāng)然如此造型并不只是外觀好看如此簡(jiǎn)單。類似魚(yú)后背的造型，大大減輕車尾的渦輪形成負(fù)壓區(qū)，令車身更加流暢，同時(shí)一體式尾翼可很好給尾部增加下壓力來(lái)抵抗魚(yú)背造型的不足之處?？傮w使得車尾高速行駛時(shí)非常穩(wěn)定。

底盤(pán)采用了合適的發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)板，盡可能減少各零件的高度差，從而形成平整的底盤(pán)。保險(xiǎn)杠下沿的前護(hù)板與后輪前護(hù)板相互作用，減少空氣從底部沖擊輪胎。

● 總結(jié)

威朗整體造型不得不稱贊，汲取了全新Riviera概念車和Avenir概念車的設(shè)計(jì)精髓。保持優(yōu)秀的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)的同時(shí)，并沒(méi)有過(guò)多的不和諧元素破壞造型的美。對(duì)于無(wú)法克服的空氣動(dòng)力學(xué)上的問(wèn)題，如尾部亂流和雨刷器位置問(wèn)題，工程師盡可能減輕其影響。盡管風(fēng)阻系數(shù)Cd為0.27，日常行駛較難體現(xiàn)，但這數(shù)字背后有很多工程師努力奮斗，只想為駕乘者帶來(lái)更舒適的環(huán)境。威朗這次能帶進(jìn)風(fēng)洞展示實(shí)在勇氣可嘉，讓準(zhǔn)車主相信其實(shí)力的機(jī)會(huì)。可是這次同濟(jì)大學(xué)風(fēng)洞展示并沒(méi)有展示出威朗全部的實(shí)力，相信在其他層面能表現(xiàn)出它應(yīng)有的表現(xiàn)。