常德申湘:風(fēng)阻考慮成必然 從汽車歷史發(fā)展看凌渡風(fēng)阻技術(shù)
從卡爾·本茨于1885年制造出第一輛車開始,到現(xiàn)在汽車工業(yè)發(fā)展已經(jīng)有100多年歷史,無論是外形還是內(nèi)裝亦或者動力核心等都有了翻天覆地的變化。而如今面對能源危機這個嚴峻的現(xiàn)實,如何提升燃油經(jīng)濟性又不損失性能這個問題變得極為關(guān)鍵,與之息息相關(guān)的風(fēng)阻系數(shù)便是汽車節(jié)能的重要指標(biāo)之一。
風(fēng)阻系數(shù)真的重要嗎?
凌渡上市后,其0.281的風(fēng)阻系數(shù)讓業(yè)內(nèi)人士為之側(cè)目。也許很多人對這個數(shù)字沒什么概念,其實說簡單點就是這個數(shù)字越小,車輛行駛時受到的空氣阻力就越低。要知道,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)汽車以較高速度行駛時,60%的左右的發(fā)動機效率都被風(fēng)阻搶走了!除了動力效率外,其油耗、操控性、加速性等方面也有著非常大的影響。說到這,是不是對這個風(fēng)阻系數(shù)有點“刮目相看”了?
歷史上的汽車演變,流線體越來越重要
不過話說回來,以前的汽車講究的是高大威猛能跑就好,4個輪子加個沙發(fā)再帶個發(fā)動機就解決一切,而且當(dāng)時的發(fā)動機系統(tǒng)遠沒有現(xiàn)在先進,能跑個30-40公里每小時就已經(jīng)很不錯了,所以風(fēng)阻什么的并不是那么重要。福特當(dāng)年開發(fā)的T型車就是這類車型比較典型的廂式車代表。
汽車發(fā)展初期方方正正不計較風(fēng)阻的造型風(fēng)靡全球,但到了20世紀30年代,隨著發(fā)動機技術(shù)的提高,車速也不斷提升,這時工程師開始意識到方方正正的車身所帶來的風(fēng)阻對于性能的發(fā)揮極為不利。于是乎,空氣動力學(xué)--這個雖然誕生了幾百年的學(xué)科正式走進了量產(chǎn)車的領(lǐng)域里。這個時代的車型,擋風(fēng)玻璃開始向側(cè)后方彎曲,車頂高度逐漸降低并與尾部有了更為順暢的過渡,大燈設(shè)計也不再獨立出來...凡是跟風(fēng)接觸到的面,都開始進行了風(fēng)阻的考量。
有意思的是,為了追求最低風(fēng)阻系數(shù),1899年Camille Jenatzy還研究出了“子彈型”汽車,名為"La Jamais Contente"(中文意為“永不滿意”)。這款車還是個電動車型,最高時速超過了105km/h,這也是汽車歷史上首次突破100時速。當(dāng)然,這樣的汽車幾乎無任何實用性可言...
Camille Jenatzy與"La Jamais Contente"
隨后到了1914年后,設(shè)計師普遍認為水滴狀的車身能夠造就超低風(fēng)阻系數(shù),比如阿爾法·羅密歐的Aerodinamica(風(fēng)阻系數(shù)僅為0.05)以及奧地利設(shè)計師Edmund Rumpler的Tropfenwagen(風(fēng)阻系數(shù)僅為0.28)。而同時期的汽車,風(fēng)阻系數(shù)大多在0.6左右。這時候問題又來了,水滴狀車身固然可以降低風(fēng)阻系數(shù),但安全系數(shù)以及外觀審美又是難以解決的問題,所以這些車型依舊處于“概念”的階段。那么回到現(xiàn)實,凌渡又是如何做到既能保證量產(chǎn)實用性又將風(fēng)阻系數(shù)控制得如此低呢,咱們待會就揭曉。
阿爾法-羅密歐的Aerodinamica
20實際30年代起,捷克汽車品牌Tatra就是一個極為擅長制造流線車身的廠商代表,最為經(jīng)典的當(dāng)屬T77系列車型,這款車也是世界上首款依照空氣動力學(xué)設(shè)計研發(fā)出來的量產(chǎn)車型,為了驗證其成功,人們還將其1:5的模型進行了風(fēng)洞實驗,隨后發(fā)現(xiàn)它僅有0.2455的風(fēng)阻系數(shù),這款車也直接影響到了大眾等一眾車型,比如甲殼蟲。
1937年款Tatra T97與1938年的甲殼蟲
說到風(fēng)洞實驗還得提下,連續(xù)性的測試調(diào)整成本相當(dāng)高,很多廠商為了節(jié)省開支一般都不會對主打家用的車型太過深入研究,也就大眾、寶馬以及奔馳等實力雄厚的廠商才會樂此不疲。還是以凌渡為例子,為了降低風(fēng)阻系數(shù),風(fēng)洞試驗就持續(xù)了400個小時,并進行了近4500小時的計算機模擬。
風(fēng)阻系數(shù)與實用性的平衡
風(fēng)阻課題還在繼續(xù),就算到了現(xiàn)在,“風(fēng)阻系數(shù)”與“實用性”依舊是魚與熊掌難以兼得。所以我們看到,擁有超低風(fēng)阻系數(shù)的大多是奇形怪狀的產(chǎn)物如前面提到的幾款車型亦或者超跑之類的高端產(chǎn)品,而實用性較強的車型如SUV這類風(fēng)阻系數(shù)都比較難以控制。凌渡在研究風(fēng)阻系數(shù)的時候同樣會考慮到別的方面,一味追求超低系數(shù)很不現(xiàn)實,畢竟作為一款民用車型,造型、內(nèi)部空間、便利性等都得兼顧到,那么留給凌渡改善風(fēng)阻的余地其實并不多了,唯有在各種細節(jié)上做文章。
如今我們在路上常見到的家用車型,風(fēng)阻系數(shù)大多在0.3-0.5,如以操控著稱的??怂挂约皠P迪拉克CTS均為0.31;而在一些跑車上會更低如蘭博基尼蝙蝠(0.24)。盡管凌渡0.281的風(fēng)阻系數(shù)相比普遍的家轎都要強那么一點,但其實也很難達到超跑的那種水平。
從風(fēng)洞實驗來看,凌渡在與風(fēng)接觸的點線面上都比較講究,比如前臉下唇以及前輪罩處均增加擾流板,以減少車輪轉(zhuǎn)動時輪罩吸入的氣流,降低能量損耗...
尾部也非常講究,比如后蓋尾端處設(shè)計了微微翹起的尾翼,經(jīng)過試驗后可以實現(xiàn)改善車輛后升力并控制在0.088的系數(shù)上,在一定程度上可以保證凌渡在高速行駛或者急轉(zhuǎn)彎情況下的穩(wěn)定性。
尾燈的細節(jié)同樣沒有放過,如果你仔細看就能發(fā)覺尾燈上沿有個凸起的設(shè)計,它其實是起到了引導(dǎo)尾流的作用,可以讓部分氣流順利通過。
當(dāng)然,很多人會忽略的就是底盤的擾流效果,很多高性能車型在降低風(fēng)阻的過程中都會帶入空氣學(xué)套件,底盤也是其中重要的一環(huán)。凌渡的底盤護甲設(shè)計了一些凹槽,可以讓氣流更順暢得通過底部而不會產(chǎn)生過大的升力,雖然效果肯定不會像那些性能車那么夸張,但作用還是比較明顯的。
總結(jié):降低風(fēng)阻系數(shù)的好處前面已經(jīng)提到了,無論是燃油經(jīng)濟性,還是動力效能,還有操控性都能夠相應(yīng)提升,這也是為什么近百年來各大廠商對此孜孜不倦地進行研究。目前凌渡0.281的風(fēng)阻系數(shù)在家轎領(lǐng)域里的確達到了不錯的水平,但這并不能算是終結(jié),畢竟競爭對手們也沒有懈怠,沒準(zhǔn)會有更低風(fēng)阻系數(shù)又更實用的車型推出...但不管如何,在當(dāng)下這個時刻,“御風(fēng)能手”這個稱號還是先給凌渡吧。
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