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海豹风阻系数0.219Cd 车企为什么要卷风阻系数

2022年05月20日 00:18:01
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来源:易车

易车原创 近日,比亚迪官方公布了旗下海豹车型在风洞实验测试中取得的风阻系数——0.219Cd,凭借这个数据让海豹还未上市就先火了一把。可能大家对这个数据不是太敏感,那么参考一下保时捷Taycan风阻系数0.22Cd,你就知道这个数据代表的含义了。

当然,国内市场也不乏风阻系数更低的车型,例如蔚来ET7风阻系数只有0.208Cd、智己L7只有0.21Cd、广汽AION S Plus只有0.211Cd。一个事实就是,这两年国内上市的新车,只要风阻系数比较优秀无一例外都会大肆宣扬。甚至更早之前,荣威i6在2016年凭借0.25Cd的风阻系数就能出圈,虽然放在今天这个数据已经落后了很多。从这里不难看出,国内的车企现在开始越来越关注风阻系数了。

车企为何要卷风阻系数?

首先要明白风阻系数Cd(Drag coefficient)的作用,它是衡量一辆汽车受空气阻力影响大小的一个重要标准,是通过风洞实验和下滑实验所确定的一个数学参数。

有数据表明,在200KM/h车速下,风阻系数每降低0.1cd,油耗将降低7%;而电动车风阻系数每降低0.01,续航可提升7-10km。所以汽车设计师都想把汽车的风阻降到最低,进而实现较低的能耗。

目前汽车界最难搞定的两大工程,一个是NVH,一个是风阻系数,而相比被称之为“玄学”的NVH,控制风阻系数还是有迹可循的,说白了风阻系数主要跟物体形状或者说撞风横截面相关,例如竖直的木板(手工画的,美编没上班)风阻系数就是1Cd,而拥有流线设计的机翼风阻系数能降到0.09Cd。

所以工程师为了追求风阻系数小,要尽量减小或者说是把迎风面设计得足够圆润,底盘足够平整,能让空气更顺畅地流过。但实际上这也是一项非常复杂的工程,涉及到仿真建模、油泥模型、空气动力学、车辆造型等很多方面,风阻系数越小的车子,每降低一点点风阻系数难度也越高,就像你考60分很容易,60分提升到70分也很容易,但是你要把95分提升到99分或者100分就很难,这就要考验车企的设计和研发能力了。

而观察风阻系数必不可少的就是风洞实验,一般风洞测试一小时就要几万块钱,而开发这样一款车型需要上百到上千小时到风洞实验(蔚来ET7做了120小时的风洞实验),这大概需要上亿元的成本。这还不算,如果试验不理想,车企还要对试验车辆进行改进,这又是一大笔支出。

所以对车企来说,表面上卷的是风阻系数,实际上卷的是设计实力,再往深了看,是卷资金投入和研发水平。而对消费者来说,更低的风阻系数也有利于节省能源,提升驾驶质感。

全球风阻系数最低的车型

一般而言专业的F1赛车的风阻系数大约在0.15-0.2之间,大部分跑车风阻系数集中在0.2-0.25之间,轿车的风阻系数为0.28~0.4Cd,SUV的风阻系数在0.34~0.39Cd之间。

但这也不绝对,“风阻系数越小越好”并不在所有的车型上成立,有些跑车风阻系数可能比家用轿车还大,例如法拉利458的风阻系数就是0.33Cd。这是因为跑车高速行驶时需要一个下压力(也叫负升力)来保证足够的抓地力,要不然很容易失控。我们常见的运动车型有尾翼,其就是为了提供下压力,所以空气动力学并不完全等同于风阻系数。

历史上出现过的风阻系数最低的车型,大概是1939年德国实验室制造的一款Schlörwagen,这是一辆试验车,造型很像机翼截面,而它的风阻系数也只有惊人的0.15Cd。

量产车中风阻系数最小的应该是大众的XL1,只有0.189Cd,百公里油耗只要0.9升。但相同的是,一味追求风阻系数就意味着要凹造型,导致生产出来的车都很怪异,实用性更不用提了,都只有两个座,几乎没有储物空间。

所以现阶段公认的风阻系数最低的量产车就是奔驰EQS,风阻系数只有0.20Cd;其次是蔚来ET7和2021款特斯拉Model S,风阻系数0.208Cd;海豹的0.219Cd勉强能排进前5名,但整体差距也已经很小了。

风阻系数不代表空气阻力

有物理基础的小伙伴就知道,汽车行驶需要克服阻力,包括滚动阻力(车速、车重、轮胎等都有关)、坡道阻力(其实就是重力,平地就没了)、加速阻力(匀速就不存在了)和空气阻力,据测算,在水平道路上车速达到100km/h,风阻可以占到车辆全部阻力的六七成。而风阻可以通过风阻系数计算出来,公式如下:

从公式可以看出,影响风阻的因素有四个:风阻系数、空气密度、迎风面积和车速,但后三者往往不可控,工程师能优化的只有风阻系数。所以“风阻系数小风阻就小”这也只是针对同一设计的车型而言,例如2020款Model S的风阻系数是0.24Cd,到了2021款降低为0.208Cd,那么后者的风阻定然比前者小。

但不同的车型之间单纯比较风阻系数就没有意义了,“空气阻力系数最小”不代表“空气阻力最小”,还要看迎风面积。例如2021款Model S空气阻力系数虽然只有0.208Cd,但是因为它的迎风面积更大的缘故,同样空气密度和速度下,其空气阻力绝对大于风阻系数为0.22Cd的奔驰CLA。

海豹风阻系数0.219Cd是怎么来的

海豹极低的风阻系数要归功于比亚迪优秀的设计团队和强大的研发实力,这里不得不提的就是比亚迪的新全球设计总监——沃尔夫冈·艾格,这位来自德系豪车奥迪的设计大咖,在全球汽车设计圈也是神一般的存在。加入比亚迪后,他不仅仅创造了比亚迪经典的DRAGON FACE龙颜美学设计,而且在龙颜设计语言之外还独立创造了海洋美学设计语言。

其中以海豹为代表的车型,特点就是时尚活力、流线造型、前卫科技,所以一经推出就受到了无数年轻人的追捧。为了把海豹的风阻降到极致,该车还采用了隐藏式门把手、无框车门,连轮圈也采用了导风槽设计。

另一方面,通过比亚迪空气动力学团队与设计团队的紧密合作,将车身的每一处外形角度和尺寸都进行上千次仿真计算,再通过油泥模型和风洞试验,多轮次的测试和优化,最终实现了性能和美学的完美融合,这才成就是海豹0.219cd的超低风阻。

最后,比亚迪海豹车身长宽高分别为4800/1875/1460mm,轴距2920mm,定位中型纯电轿车,新车将使用电池车身一体化(CTB)、八合一电动力总成、热泵系统、升压快充等技术。

据工信部数据,海豹提供三种动力和三种续航车型,其中标准续航车型配备150kW的后置电机,最大工况续航550km;长续航版配备230kW的后置电机,最大工况续驶700km;顶配四驱版前后电机总功率达390kW,最大工况续驶650km,零百加速只需3.8秒,为迄今加速最快的比亚迪,预计将成为特斯拉Model 3的有力竞争对手。

编辑点评:风阻系数在燃油车型上可能不是那么受关注,但到了电动车时代,想要在有限的电池容量基础上获得更长的续航,就必须尽量降低风阻系数,这也是为什么新能源车往往会更重视风阻系数的原因。但从消费者的角度,我建议大家不用过分关注车企公布的风阻系数,因为它不像动力、油耗、NVH等,既不容易测定,消费者也试不出来,大家买车的重点还是应该放在实际体验上。

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