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媲美大飞机!荣威i6如何做到超低风阻系数?

2018年07月31日 13:20:44
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原标题: 媲美大飞机!荣威i6如何做到超低风阻系数?

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2017年5月5日,国产COMAC C919大型客机在上海浦东机场圆满首飞,标志着中国人总算有了自己的“大飞机”。而实际上,早在上世纪70年代,国家就向上海飞机制造厂下达了运-10的研制任务,不过由于种种原因,该项目被耽搁了近20年。COMAC C919的出现,让国人能够感叹,中国在大型客机领域终于收获了自己的一片蓝天。

COMAC C919能够自由地翱翔在蓝天,靠的就是极其精妙的空气动力学设计:除了能够获得上升时所需要的升力外,也要尽可能地减小飞行时所受的阻力,也就是我们常说的风阻系数。而如今,风阻系数这个概念不单出现在航空领域,在汽车领域也越来越多地被提及,更低的风阻系数不但能够减少高速行车时的阻力,对于车辆的燃油经济性提升也有一定帮助,这也是越来越多的车企在风阻系数上大做文章的原因。此前,上汽荣威i6就凭借着0.25Cd的超低风阻系数火了一把,甚至号称媲美飞机,这不禁使人产生疑问,0.25Cd的风阻系数含金量究竟有多高?

据了解,一般轿车的风阻系数普遍在0.28Cd到0.4Cd之间,而荣威i6的0.25Cd的风阻系数在量产车中仅次于宝马新5系、奔驰S级以及特斯拉Model S等一系列车型,并且其对手全部来自于一线豪华品牌。当然,风阻系数并不是不能做到更低,荣威Vision-R概念车风阻系数仅有0.22Cd。然而量产车型要兼顾的东西太多,在空间、视野、便利性以及法规等一系列要求的限制下,想要实现0.25Cd这一成绩可不是一件容易的事。

提到风阻系数,就不得不提风洞试验。为了模拟行驶中气流与车身的相互作用,以研究车辆实际空气动力学特性,风洞试验被引入到现代汽车设计当中。风洞试验通过将车辆固定在试验场中,人工制造气流来模拟不同环境行驶过程中的风阻状态,这也是众多车企最常用的分析新车风阻的地方。然而,由于风洞试验所需要的实验室空间极大,为了模拟各种环境效果所需要的各项指标极其苛刻,再加上稳定气流的各种辅助设备,进行风洞试验的成本是非常之高的。目前国内在风洞试验方面处于领先地位的当属同济大学的风洞实验室,为了实现荣威i6极低的风阻系数,上汽工程师团队不惜花重金在同济大学风洞实验室进行了大量的试验调整,精心打磨造型上的每一处细节,最终实现0.25Cd的同级别最优风阻表现。

首先来说,光滑的表面更有助于气体更快地通过,减小阻力,这也是飞机的头部都较为圆润的重要原因。而对于汽车来说,作为撞风的最前端,车头的线条肯定是要设计的圆润和流畅一些。如何在保证家族化设计的前提下,让车头所受的风阻更小,这是一个难点。荣威i6创新地搭载了AGS进气栅格调节系统,通过调整隔栅开口大小与位置,主动控制进入舱内的气流及方向,降低风阻的同时更好地满足发动机内部散热冷却需求。这种可调节前格栅在同级车中是首次配备,甚至在更高的级别的合资和进口车型也都不多见。

此外,下压的车头以及两侧弧形的角度都可以让气流在此处有更快的分流,也有效减少了车头部分的迎风面积。

A柱与挡风玻璃的倾斜角度是影响风阻的重要因素,过于切斜的的A柱虽然能够有效降低风阻,但驾驶视野也会受到极大程度的影响。上汽工程师团队通过大量的反复试验,最终在低风阻与良好视野之间取得了完美的均衡。倾斜的A柱更加贴合车窗玻璃,有效减少视觉盲区,气动性更佳。

在一些设计超前的概念车上,我们经常会见到无后视镜的设计,传统的后视镜被一颗摄像头所取代。这样的设计虽然能够极大程度地改善整车的风阻表现,但现行法规并不允许车企这样做,我们也只能在概念车上“饱饱眼福”。荣威i6的后视镜采用了截面设计,在高速行驶时可以对气流进行切分,起到更好的降低风噪、稳定和导流的作用。

轮圈的选择也不容忽视,荣威i6采用了较为平整的轮辐,提升美观的同时也减少了开孔率,在保持散热功能的同时降低风阻系数。

“腰线”是现代汽车设计重要的一环,能够有效突出整车的车身侧面形态,不过,过于繁杂的腰线设计可能会扰乱车身侧面气流,降低行车稳定性。荣威i6前轮包与后轮包的部分充分考虑了车轮区域的空气流动,采用相对舒缓的曲面,提升了车身侧面平整度,降低车身风阻系数的同时也提升了高速行车稳定性。

如果你对物理知识比较熟悉的话,那你一定知道,表面流速越大,压力就越小。就像飞机的机翼,上面是曲面而下面是直面,因此上方的流速大于下方,压力要小于下方,在快速滑行的过程中上方相对于下方会形成一个负压,从而产生一个向上的推力,推动飞机起飞。而轿车的车身形状与飞机机翼类似,在快速行驶过程中尾部会产生一个向上的升力,对于不想“起飞”的轿车来说,这并不是什么好事。

荣威i6的C柱与行李箱盖的夹角经过了不断优化,加上鸭尾的凸起和下方扰流板,控制气流下压,抵消了尾部升力,使气流可以更稳定地向后延伸,减少车后方的乱流。同时,尾部后翼子板和尾灯设计成了与侧面角度较大的分离面,让气流可以迅速分离车体,提升空气动力学表现。

而在一些细节部分,设计师团队也同样没有忽视,荣威i6的雾灯部分被设计成了较为圆润、平缓的造型,尾排也针对空气动力学而特别设计了扰流凸起特征,这一切都为降低整车的风阻系数做出了重要贡献。

用“牵一发而动全身”来形容车辆的空气动力学设计毫不为过,一些细微的改变都将对整车的风阻系数带来巨大的影响。从开始的模型到后来的实车,荣威i6的风洞测试时长超过了250小时,上汽工程师团队针对整车细节进行不断地优化和调整,才将风阻系数突破性地降低到了0.25Cd,这对于自主品牌的意义是深远而重大的。

在节能减排的大环境下,风阻和风洞试验肯定会在未来发挥更重要的作用,相信也会有越来越多的自主品牌在这方面投入更多研发精力,而荣威i6的出现,无疑使上汽荣威走在了众多自主品牌的前沿。

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