[汽車之家 技術(shù)體驗] 一直以來我們都覺得風(fēng)洞是個高深莫測并且極其燒錢的土豪項目,,只有航空和軍事領(lǐng)域,,或是一線車企和超級跑車才會在設(shè)計時通過風(fēng)洞來測試自己的產(chǎn)品,F(xiàn)1方程式則是我們最常聽見的頻繁運用風(fēng)洞測試的造車領(lǐng)域之一,,其燒錢程度人盡皆知,。作為風(fēng)洞的提供者,日進千斗易如反掌,,也有廠家斥巨資自建風(fēng)洞來降低未來的研發(fā)成本,,都說好奇心害死貓,能有一次參觀風(fēng)洞測試的機會,,我們自當(dāng)萬分珍惜,,誰知幸福來的實在太快,這一次使用風(fēng)洞的竟不是哪一位土豪高大上,,而只是一臺實實在在的家用MPV——長安歐尚,,官方公布的120km/h等速風(fēng)阻系數(shù)為0.334。
■ 在哪里做風(fēng)洞測試?風(fēng)洞為何高大上,?
作為我國第一個也是最大的整車級風(fēng)洞試驗場,,“上海地面交通工具風(fēng)洞中心”并不是獨立的建造在某個地方的獨立運作機構(gòu),而是由同濟大學(xué)于2009年耗資5億元設(shè)計打造的擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)洞,,其正是坐落在同濟大學(xué)嘉定校區(qū)內(nèi),。風(fēng)洞中心包括兩座汽車整車風(fēng)洞-氣動聲學(xué)風(fēng)洞、熱環(huán)境風(fēng)洞,,和一個汽車造型、加工和設(shè)備維護中心,。
這其中,,氣動聲學(xué)風(fēng)洞噴口面積27㎡,試驗風(fēng)速可達250km/h,,設(shè)有五帶移動地面系統(tǒng)和六分量測試天平,,測試段背景噪聲在風(fēng)速140公里/小時時為65分貝,將成為國際上同等大小汽車風(fēng)洞中最安靜的風(fēng)洞,。熱環(huán)境風(fēng)洞則設(shè)有7/14㎡可變大小噴口,,對應(yīng)試驗最大風(fēng)速200/100km/h,模擬溫度及相對濕度范圍分別為-20~+55℃和5~95%,,并設(shè)有可變強度和角度的全光譜陽光模擬裝置以及雙軸驅(qū)動轉(zhuǎn)轂系統(tǒng),,能模擬各種氣候條件和車輛行駛工況。(此段數(shù)據(jù)來源于百度百科)
風(fēng)洞中心能夠進行包括轎車,、客車,、SUV、卡車在內(nèi)的各類汽車整車和零部件,、軌道車輛模型等系列試驗,,以優(yōu)化造型,降低油耗,。聽起來很先進不是嗎,?然而,并不是所有廠家都會選擇使用風(fēng)洞來對自己的產(chǎn)品進行優(yōu)化,,原因很簡單——價格昂貴,!要知道,把產(chǎn)品放到風(fēng)洞里單是吹1分鐘就需要支付400元,,這還不包括場地使用費以及各種軟硬件使用和數(shù)據(jù)分析的費用,,總體算下來根本就是天價。而長安歐尚要在這里進行3-4次風(fēng)洞試驗,,每次間隔3-4個月用來調(diào)整產(chǎn)品,,單次試驗則需要8個小時,大家可以計算一下光是吹風(fēng)的錢,長安汽車就要支付多少吧,?
■ 長安汽車已經(jīng)在這里做了多年的風(fēng)洞測試,?
并不是所有的車企在開發(fā)一款新產(chǎn)品的時候都會選擇風(fēng)洞測試,特別是我們中國品牌的企業(yè),,因為之前說過,,成本實在太高了。但即便如此,,同濟大學(xué)的這個風(fēng)洞中心還是常年“客滿”,,接待我們的長安汽車工程師王俊告訴我們,這里不僅僅有長安汽車在做風(fēng)洞測試,,包括上海大眾,、上海通用等實力雄厚的汽車廠家還是會經(jīng)常來測試自己的新車,只是項目做的多一點少一點,,時間長一點短一點的差別而已,。也正因為如此,要預(yù)定做風(fēng)洞測試,,廠家基本上都會提前1-2年就把場地給定好了,。
長安歐尚并不是長安汽車旗下第一款來到同濟大學(xué)風(fēng)洞中心的產(chǎn)品,這幾年我們都發(fā)現(xiàn)長安汽車的新車型在外觀設(shè)計上進步顯著,,這不單單是因為他們請來了曾經(jīng)的寶馬傳奇設(shè)計師克里斯·班戈,,將設(shè)計的權(quán)重提升了不少,更是因為在這幾年的產(chǎn)品的外觀設(shè)計上,,幾乎都可以看到將風(fēng)洞用作輔助設(shè)計的影子,。不過王工告訴我們,歐尚是迄今為止品牌旗下在風(fēng)洞測試時做過項目最多的車型,,廠家對其所寄予的厚望可見一斑,。
『長安汽車的多款轎車之前也做過風(fēng)洞測試』
另外,考慮到成本的關(guān)系,,長安汽車也會和其他廠家一樣采用計算機仿真來模擬風(fēng)洞試驗的過程,,費用會便宜很多,同樣可以得出豐富的數(shù)據(jù),,而且調(diào)整起來非常的方便,。不過王工的觀點卻認為計算機的準(zhǔn)確性不夠高,即便目前長安在計算機模擬風(fēng)洞這塊同樣在國內(nèi)處于頂尖的水準(zhǔn),,要用作最終的產(chǎn)品輸出,,光使用計算機還是遠遠不夠的,你永遠不知道實車在風(fēng)洞里會發(fā)生什么計算機模擬不出的狀態(tài)來,。
所以計算機模擬和真正的風(fēng)洞測試其實是穿插著來的,,前期開發(fā)時會運用計算機來設(shè)計車身和底盤等細節(jié),,至少在理論上保證能夠達到設(shè)計標(biāo)定的風(fēng)阻系數(shù)目標(biāo)值,之后再將油泥模型或者測試車帶入真正的風(fēng)洞實驗室來幫助完善之前的設(shè)計,。這個過程遠遠不是大家想象的幾個月,,或是一兩年內(nèi)可以完成的。
■ 言歸正傳,,為何要做風(fēng)洞測試,?做哪些項目?
根據(jù)官方提供的數(shù)據(jù),,當(dāng)車速達到110km/h以上,,不單單是風(fēng)噪會成為最主要的噪音來源,風(fēng)阻也會占到車輛總行駛阻力的70%以上,,也就是說我們所加的燃油在發(fā)動機中被點燃所作的功,,大部分都被用在了和風(fēng)阻的對抗上。這樣不僅僅是乘坐舒適性,,油耗經(jīng)濟性也會受到大幅影響,據(jù)了解在120km/h時車輛的風(fēng)阻系數(shù)每降低8%,,百公里大概就能夠降低0.25-0.3L油耗,,而二氧化碳的排放量更是能減少5-8g。
從上述數(shù)據(jù)來看,,不難了解汽車的外形設(shè)計對減少風(fēng)阻,、提升行駛舒適性和油耗經(jīng)濟性有那么多重要的意義,而要將這些都優(yōu)化到最好,,風(fēng)洞是目前最有效的方法,,這就是為什么大家一有錢就都要擠破腦袋來預(yù)定風(fēng)洞中心的原因。對于長安歐尚來說,,此次在同濟大學(xué)風(fēng)洞中心要做的實驗主要分為風(fēng)阻和風(fēng)噪兩個測試部分,。
1/風(fēng)阻系數(shù)測試
在了解風(fēng)阻是怎么測試的之前,您必須先要知道風(fēng)阻系數(shù)是怎么得到的,,這是個我們覺得既熟悉又陌生的詞兒,,但究竟是怎么計算出來的估計沒幾個人能說的出來。所以在這里我們首先要讓大家知道這樣一個計算公式:
風(fēng)阻系數(shù)(Cd)=空氣阻力×2/(車速²×空氣密度×車輛迎風(fēng)面積)
通過公式我們可以發(fā)現(xiàn),,實際上單個物品的風(fēng)阻系數(shù)并不是一個固定值,,廠家公布的車輛風(fēng)阻系數(shù)實際上也是在某個特定的速度下得出的結(jié)果。那么長安歐尚的風(fēng)阻系數(shù)是多少呢,?廠家公布的數(shù)值是120km/h等速下為0.334,,可別小看這個數(shù)字,要知道因為車輛造型的不同,,兩廂造型的汽車在風(fēng)阻系數(shù)上要遠高于三廂轎車,,而在MPV里,,長安歐尚的這個成績也是相當(dāng)優(yōu)秀的了,甚至比一些合資品牌的產(chǎn)品做的還要好,。
那么這樣的成績是如何做到的,?這就是我們此次參觀長安歐尚在同濟大學(xué)做風(fēng)洞測試的初衷。在這個目前全中國最先進的風(fēng)洞中心里,,目前可以做到最高約180km/h的風(fēng)速。您或許會說這個速度不是已經(jīng)超過中國高速公路的最高法定限速了嗎,?沒錯,,所以我們看到歐尚公布的風(fēng)阻系數(shù)剛好是在車速達到120km/h法定最高限速值上,。但如果一臺新車在做前期測試時只做到120km/h,而沒有更多的冗余測試做保障,,這顯然是不合理的,。
目前長安歐尚會在風(fēng)洞中心做到最高140km/h的風(fēng)速,,測試時,車輛會被固定在測試臺架的正中央,。試驗中,除了風(fēng)洞本身會起風(fēng)之外,,車輪下的滾動帶也會以同樣的速度進行移動,這是為了讓通過車底的空氣流動情況盡可能的模擬真實路況,。
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