[愛卡汽車 科技頻道 原創]
如果大家有留意近幾年的汽車廣告,有一個詞你一定特熟悉,叫做風阻係數,或者更高大上一點,空氣動力學。這些係數和學說並不是隨便瞎說的,它們都和一個試驗息息相關,就是我們今天要說的風洞試驗。江淮瑞風S7在最新的風洞試驗中,得到了0.3464的風阻係數,這次我們將跟隨江淮瑞風S7走進這個高大上的試驗。
一、風洞試驗是幹嘛的?
一個車型產品從開發到量產要經過無數次的測試,千錘百鍊最終才能成為「真金」。在這大大小小的測試中,風洞試驗主要是用來驗證車輛是否符合空氣動力學原理。
因為它自帶土豪屬性,所以當年的風洞測試和空氣動力研究大多數是與航空領域有關。風洞試驗的場地投資建設費用相當大,可對於飛機製造來說這是一筆不可缺的成本費用。
但隨著技術的不斷進步,現今風洞試驗應用在賽車、民用量產車、甚至高樓建築、運動員裝備等等領域。
有人說風洞試驗的風有可能是世界上最「貴」的風。因為它的費用是按每分鐘計算的,做一次試驗就要花費幾十萬元,堪稱「最燒錢」的測試。而且這項測試並非強制性的測試,所以許多汽車廠商就在電腦上進行模擬試驗而非實地試驗。
今天我們的主要測試場地是斥資5億元打造的,上海同濟大學地面交通工具風洞中心,也是國內第一個汽車整車風洞試驗中心。
一般正向開發的汽車企業會在計算機上將幾百種方案進行虛擬驗證,然後會進行比例模型風洞測試、收集數據,通過計算機運算,再逐步修改車身造型設計、空力包圍套件、擾流導流板等。
江淮瑞風S7在空氣動力學上的投資高達1000萬元,正向開發歷時三年多的時間。由江淮中國、義大利、美國三個團隊共同研發,並通過近200個方案的計算機虛擬驗證,奠定了瑞風S7優質的性能基礎。
繼江淮瑞風S3、江淮瑞風S2吹響江淮進軍SUV市場的號角,江淮瑞風S7這款7座中型SUV是江淮汽車向中大型SUV領域進軍的象徵。
江淮如此「土豪」地砸錢在空氣動力學上,可以看到江淮汽車的造車品質正在不斷提升,也看到了江淮汽車欲於世界品質比肩的野心。
二、空氣學動力對我們有什麼用?
直觀反映空氣動力學的數據就是風阻係數,通常來說係數越低,說明整車的造型越符合空氣動力學原理。所以我們才經常能在汽車廣告中見到,某某車風阻係數低至0.XX的宣傳。
符合空氣動力學原理,聽起來好高深的樣子,那麼對於我們普通消費者來說有什麼好處嗎?當然有,而且好處是大大的。
1、能降低油耗
我們知道汽車行駛時,最大的敵人其實是風阻。而且速度越快,風阻的影響就越大。
當汽車時速達到120km/h以上的時候,發動機70%的牽引力被用在了克服風阻上,也就是說大部分燃油消耗在了克服風阻上。所以風阻係數越低,油耗就會越低。
2、讓車內更靜謐
車輛高速行駛時風噪將會明顯增加,通過整車的空氣動力學優化,可以有效地降低噪音,提供更靜謐的駕乘環境。
3、讓車輛行駛更安全
在高速行駛時車身容易發生不穩定的現象,尤其是中大型SUV。通過優化汽車造型設計,可以有效地平衡空氣中的各種力,提高行車安全性。
江淮瑞風S7高大上的風洞試驗
三、低風阻是如何實現的?
在設計之初,江淮瑞風S7工程師就確定了一個小目標,風阻係數達到0.36。
這個目標優於自主品牌的同級別車型,主要是以德系車為標杆。可以說江淮瑞風S7一開始就以高標準來要求自己。
此次是江淮瑞風S7第一次1:1的實車試驗,江淮瑞風S7是否真能達到這個目標?我們都屏息期待。
測試時,江淮瑞風S7會被固定在一個平臺上,但車輪可以轉動。
車輛前方的白色區域是一個履帶,可以帶動車輪轉動,模擬車輛的高速狀態。
幾枚巨型扇葉轉動起來會產生強勁的氣流,模擬車輛高速行駛狀態的風。然後通過車身上的儀器和傳感器測量汽車的風阻。
車輛所在的平臺其實是一個轉盤,除正面風阻外,還可以進行偏移5°、10°、15°等幾個角度測試,目的是模擬路面行駛過程中偏向風阻的影響,儘可能貼近實際情況。
此次江淮瑞風S7的測試是正面風阻測試,車輪先固定不動,風速由0開始逐漸增加,最高風速為120km/h。然後履帶也開始轉動,達到120km/h,風速仍然保持不變。
整個試驗大概會持續3min,每5s採集一個數據,取數據的平均值。
整個試驗工程師們都可以在這幾臺電腦上觀察數據,最後得出江淮瑞風S7的風阻係數為0.346,遠遠高於預期。
對於一輛7座的大型SUV,這樣的數據已經是相當優秀了。
那麼0.346的風阻係數是實現的呢?江淮瑞風S7的工程師告訴我們,他們主要是從造型設計、底盤平整化、發動機艙導流三個方面努力。
為了更直觀地看到江淮瑞風S7的空氣動力學表現,試驗人員準許我們進入到試驗場地,試驗人員用白色煙霧氣體演示氣體流向。
車輛行駛時,車頭首先會遇到阻力,那麼車頭的設計尤為重要。江淮瑞風S7的發動機蓋與前擋風玻璃的夾角為60°,可以讓空氣流暢地滑向頂部。
前臉飽滿圓潤的造型有利於減少風阻係數和風噪。
江淮瑞風S7外後視鏡的造型輪廓也符合空氣動力學原理。
江淮瑞風S7的D柱採用「船尾」的設計,流暢動感的曲線進一步降低了風阻係數。
當空氣到達車輛尾部時,十分容易形成渦流,如果高速氣流長時間停留渦流區,就會增加風阻。所以江淮瑞風S7採用了一個「刀鋒」側尾翼的設計,避免高速氣流進入尾部的渦流區。
江淮瑞風S7在尾部使用了一個14°的後尾翼下壓角度,讓車尾部的渦流區儘可能地小,從而降低風阻係數。
除了造型設計,江淮瑞風S7在底盤平整化上也下了很大的功夫,多達11處的細節設計,快速導流通過車輛底部的氣流,降低風阻。
這些空氣動力學設計還有效地降低了50%的空氣升力,保證了車身的穩定性。
江淮瑞風S7發動機艙的導流設計整流了艙內氣流,不讓氣流在發動機艙內亂跑,減小了內流阻力。讓空氣阻力降低了2.5%,冷卻模塊換熱性能提升15%。
為了讓空氣能夠從車輛的四周平緩地流過,江淮瑞風S7的工程師們付出了巨大的努力。數據顯示,每降低風阻係數0.04,相當於減少油耗0.2L/100km,在2020年油耗大限之下,這個數據顯得至關重要。
編輯點評:中國品牌已經從簡單山寨模仿,開啟了正向開發,追求高技術、高品質的模式。本次瑞風S7在風洞試驗中取得優秀成績,再次展示了江淮設計研發體系多年積澱後的雄厚實力。相信即將上市的江淮瑞風S7將會是一款優秀的車型產品。
相關內容回顧:
說起天籟 安靜舒適外還能聊點智能安全
江淮瑞風S7外觀造型的空氣動力學