汽車(chē)風(fēng)阻測(cè)試的案例
『分享』關(guān)于汽車(chē)風(fēng)阻系數(shù)的一點(diǎn)解釋
在許多車(chē)廠的產(chǎn)品介紹書(shū)中，常常會(huì)提及新車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)降低至多少多少Cd，而Cd所指的并不簡(jiǎn)單是指我們一般所說(shuō)的空氣阻力，而是流氣拉力系數(shù)（DRAG COEFFICIENT），一般而言氣流在車(chē)尾造成的拉力，數(shù)值越低，表示車(chē)尾氣流處理的越流暢，該部分的浮升力亦會(huì)越小，相對(duì)而言，車(chē)輛行走時(shí)的阻力會(huì)低一點(diǎn)，后輪的下壓力也會(huì)好一點(diǎn)。說(shuō)到這里我們就應(yīng)該明白，加裝尾翼并不一定會(huì)增加Cd值！如果加裝尾翼和尾擾流器后，車(chē)輛尾部氣流通過(guò)的流暢度增高，那么這輛車(chē)的Cd值反而應(yīng)該降低。汽車(chē)設(shè)計(jì)的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題并不止于車(chē)尾，其實(shí)車(chē)頭的長(zhǎng)度和寬度也會(huì)影響一部汽車(chē)的總拉力數(shù)值。比如前縱置引擎的中心點(diǎn)要比前軸的中心點(diǎn)更前，車(chē)頭就容易造得很長(zhǎng)，而如果加闊前輪距來(lái)橫置擺放引擎，車(chē)頭部分就會(huì)隨著加闊，以上兩種情況都會(huì)影響到整體的氣流拉力（CdA）。雖然有可能一輛車(chē)的Cd造得很低，但是同樣難以彌補(bǔ)車(chē)頭部分增加的長(zhǎng)度和寬度所帶來(lái)的整體氣流拉力數(shù)值的上升,舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，一部汽車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)由原來(lái)的Cd0.40下降至Cd0.38，但是車(chē)頭的寬度卻增加了75MM，這時(shí)它的CdA數(shù)值約會(huì)上升5％，這樣一來(lái)等于完全抵消了Cd下降的效果。（比如新款的ACCORD，雖然風(fēng)阻系數(shù)達(dá)到了驚人的Cd0.25,可是因?yàn)檐?chē)體全面比上一代要加大許多,所有在高速時(shí)的穩(wěn)定性表現(xiàn),我個(gè)人估計(jì)不會(huì)有大幅的攀升，如果這方面的表現(xiàn)的確有所改進(jìn)，也首先應(yīng)該歸功于軸距的加長(zhǎng)和懸掛設(shè)定的改進(jìn)，空氣動(dòng)力學(xué)的成就反而是次要的。因?yàn)槊裼密?chē)的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)必須兼顧降低風(fēng)噪和燃油經(jīng)濟(jì)性，所有在設(shè)計(jì)時(shí)必然會(huì)對(duì)汽車(chē)的下壓力作出一定的犧牲。）
因此，在大家談?wù)揅d時(shí)，不應(yīng)該認(rèn)為Cd代表了一部汽車(chē)的整體空氣動(dòng)力表現(xiàn)，更不能輕易的認(rèn)為隨便加裝一只尾翼或者巨型擾流器就必然可以獲得更好的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)！其實(shí)充其量它只不過(guò)改善了空氣動(dòng)力學(xué)中某個(gè)部分的表現(xiàn)而已。
展開(kāi) 汽車(chē)風(fēng)阻系數(shù)的水很深，一篇文章幫你理性吃瓜
風(fēng)阻系數(shù)還和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)！
看下圖，無(wú)論對(duì)光球還是高爾夫球，Cd都不是固定值，而會(huì)隨著速度變化，還都存在突降。只是光球在約118m/s時(shí)突降，高爾夫球在約17m/s時(shí)突降。
而高爾夫球的典型飛行速度就是50-70m/s，恰好落在高爾夫球風(fēng)阻系數(shù)小于光球的區(qū)間，妙啊！
風(fēng)阻系數(shù)的水很深，現(xiàn)在感受到了吧。
四、如何測(cè)量風(fēng)阻系數(shù)
前面說(shuō)了，風(fēng)阻系數(shù)影響因素極其復(fù)雜，沒(méi)有哪個(gè)公式能指導(dǎo)設(shè)計(jì)出風(fēng)阻最小的車(chē)。在汽車(chē)外形設(shè)計(jì)時(shí)，都需要“一事一議”——初定外形后測(cè)量風(fēng)阻系數(shù)。
而測(cè)量風(fēng)阻系數(shù)，最有說(shuō)服力的方式是吹風(fēng)洞。中國(guó)現(xiàn)在有3大汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)-聲學(xué)風(fēng)洞，分別位于上海、重慶和天津，建設(shè)和使用成本都非常高。
因?yàn)樘F太麻煩，車(chē)企只會(huì)在汽車(chē)基本定型之后才會(huì)吹風(fēng)洞。在設(shè)計(jì)初期，主要的優(yōu)化方式是CFD模擬。
CFD模擬相比吹風(fēng)洞，不但成本低到忽略不計(jì)，還能觀察到吹風(fēng)洞所看不到的流場(chǎng)細(xì)節(jié)，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。
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關(guān)于風(fēng)阻系數(shù)，還需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)。雖然說(shuō)這個(gè)指標(biāo)很重要，物理意義也很明確，但它的測(cè)量方式并沒(méi)有強(qiáng)制性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，僅有團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《汽車(chē)整車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)洞試驗(yàn)——?dú)鈩?dòng)力風(fēng)洞試驗(yàn)方法》。
該標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，汽車(chē)風(fēng)阻系數(shù)測(cè)量時(shí)的風(fēng)速應(yīng)為120km/h，即國(guó)內(nèi)道路安全法規(guī)定的汽車(chē)最高速度。
但很多車(chē)企在測(cè)試時(shí)并不依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，而是在140km/h甚至160km/h的速度下進(jìn)行，以得到更漂亮的風(fēng)阻系數(shù)值。畢竟是團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有強(qiáng)制性。
風(fēng)阻系數(shù)的水很深，希望這篇文章能幫你冷靜吃瓜，理智觀戰(zhàn)。
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