排气管|车企最喜欢提的风阻,到底是个什么东西?


【排气管|车企最喜欢提的风阻,到底是个什么东西?】
排气管|车企最喜欢提的风阻,到底是个什么东西?
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聊到今天的这个话题是因为在9月9日 , 长安逸动PLUS在中汽研空气动力学—声学风动实验室里 , 以直播的形式向我们展示了一次第三方低风阻车型认证测试 。 而长安逸动PLUS也在这一测试中以0.27Cd的风阻系数 , 以及在120公里/小时时速下411.86N的气动阻力 , 获得了中汽研颁发的“低风阻汽车”认证 , 其成绩达到了国内同级别燃油轿车的领先水平 。
所以 , 借着这一热点事件 , 在接下来的文字里我们就来好好聊一聊总是被车企所提及的风阻系数和风阻 , 到底是个什么东西?为什么要实现一个低风阻的设计会如此的艰难?
什么是风阻?什么是风阻系数?
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简单点说 , 风阻就是汽车在行驶过程中 , 空气对汽车前进方向所产生的反向作用力 。 这是流体力学的范畴 , 稍微详细一点来讲 , 空气对于汽车 , 或者说位于流管中的流体所产生的作用力 , 又可以分为阻力、升力、下压力等等 , 根据阻力的不同又可以分为诱导阻力、废阻力等等 。 这里不多做详细的解读 , 只做科普 。
汽车高速运动的过程 , 我们可以把它理解为是其作为一个流体 , 在高速挤压空气的过程 。 那么挤压空气 , 必然就要受到空气的反作用力 。 空气对于高速行驶的汽车所产生的反作用力大小 , 与车速的平方成正比 。
简单点说就是 , 车速越快 , 空气阻力越大 。 而车辆所受到的空气阻力同时又和车辆本身的迎风面积以及空气的导向作用有关 。 一般来说 , 迎风面积越大 , 在同样速度下受到的空气阻力就越大 , 但是在相同的迎风面积下 , 导流设计做到越好的车型 , 空气阻力则会越小 。
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所以 , 为了统一去评价车辆的风阻到底有多大 , 我们就可以通过实验室和风动测试的方式 , 以风阻系数作为评价车辆空气动力学设计的一个基础标准 , 来直观的定义车辆在高速行驶时所受到的空气阻力 。 风阻系数越小 , 车辆的空气动力学特性就越好 。 目前已知风阻系数最小的理想流体是雨滴 , 为0.05Cd 。
有了这个前提 , 我们进入下一个问题 , 为什么降低车辆的风阻系数很困难?
在上世纪八十年代 , 奥迪率先推出了基于楔形车身和船型车身的设计特点所融合而来的奥迪100 , 也是在那个时候创下了一个风阻系数的新低——0.29Cd 。 现在 , 快四十年过去了 , 目前已知的量产车最低风阻系数也不过才达到0.22Cd , 整个业界普遍的风阻系数水平也依旧停留在0.28Cd-0.4Cd之间——相比于四十年前 , 并没有什么太大的变化 。
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原因嘛?其实也很简单!汽车本身是一种工具 , 除了要满足低风阻系数之外 , 还要考虑到动力的布局、乘坐的空间、造型的特征、平台的架构等等这些因素 。 所以这也就直接导致了汽车产品不可能完全的按照雨滴的样子去做成一个理想的低风阻造型 。 尤其是在现在的汽车构型基本上成为一种定式的情况下 , 要去改变车辆的形体来达到低风阻的效果是不太可能的 , 于是也就只有从细节上去改进 。
但是 , 就像前面讲到的那样 , 整车的开发是个系统化工程 , 单纯的设置低风阻的要求也要受到其他要求的制约 。
所以 , 换句话来讲 , 能够把一辆量产车的风阻系数做的很低的汽车企业 , 其整体的研发实力也是不容小觑的 。 像长安逸动PLUS这样的能够把风阻系数做到0.27Cd的量产家用轿车 , 单纯的一个风阻系数也反应了其背后的研发团队在统筹整车开发方面的强大实力 。


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