3/整體優(yōu)化
在做氣動性設計的時候,,不可能只單獨考慮一個方面,。有了流線型的車頭,,有了切分的車尾,風阻就可以變小了嗎,?其實也未必,,更多的還是需要工程團隊在細節(jié)上進行優(yōu)化。整個榮威i6項目的風洞實驗是按照階段開發(fā)要求來做的,,前期主要優(yōu)化車身外造型設計,,后期重點優(yōu)化系統(tǒng)間的氣動干涉問題。
在250多個小時的試驗中,,車身外造型的重點區(qū)域優(yōu)化了如前保險杠,、發(fā)動機艙蓋、后視鏡,、A柱,、頂蓋、C柱,、后保險杠等等,,干涉問題的優(yōu)化主要包括輪胎擾流板、發(fā)動機艙流動,、下車體護板等,。優(yōu)化的主旨都是通過減少分離產(chǎn)生的能量耗散來降低風阻系數(shù),同時也降低了氣動噪聲源,。我挑一些重點的優(yōu)化項目給大家細講,。
首先是上汽自主研發(fā)的AGS主動進氣格柵,這是上汽首次在量產(chǎn)車型上使用這項技術,,而同級別的車型中,,以往我們只是在一些合資車型上才會見到這項配置。AGS在低溫狀態(tài)下是關閉的,,可以快速的提高發(fā)動機水溫,,而在高速工況下AGS也會關閉,這樣可以降低大概6%的整車風阻,。實測的結(jié)果顯示,,AGS關閉后90km/h的等速工況下,可以降低0.016Cd的整車風阻,,百公里大概節(jié)約0.3L汽油,。
此外,AGS最大的設計難點并不是硬件,,而在于其開閉策略的制定,,這與車輛的速度、外界環(huán)境溫度,、濕度,、水溫以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速等等都有關聯(lián)。榮威i6的AGS系統(tǒng)共分為了11個擋位,,標定這些擋位的開閉邏輯也耗費了不少時間,。同時,我們可以看到前進氣格柵的開口并不是做的越大越好,,而是在保證進氣量的前提下,,和AGS的寬度做了匹配,而AGS格柵的兩側(cè)還做了密封處理,,防止空氣正面沖擊發(fā)動機艙,,產(chǎn)生影響風阻的紊流。
A柱集水條的風阻優(yōu)化也是中國品牌車型里比較少見的,,之前類似的設計多見于大眾的一些車型,。通過集水條與前風擋之間的凹槽設計,可以有效的約束A柱氣流,,減少無序的氣流分離,,大概可以降低約1.2%的風阻,90km/h等速油耗可以降低1%左右,。同時,,這樣的設計還可以防止雨水飛濺影響側(cè)窗的視野,一定程度上又提高了行車安全性,。
后視鏡風阻系數(shù)早先公布的是0.01,,量產(chǎn)之后被優(yōu)化到了0.009,這一數(shù)值已經(jīng)和奔馳CLA的后視鏡處于同一水準上了,。有人說為什么后視鏡不放在門上,,而要放在三角窗的位置?左輝輝給我們解釋到,由于每款車型的設計不同,,所以后視鏡放在什么位置上,,其實是有講究的。他們也嘗試過把后視鏡放在門上,,但是氣動效果并沒有放在三角窗來的好,。
整個后視鏡的零件設計周期超過了一年,期間團隊不斷的對其進行優(yōu)化,。我們可以看到現(xiàn)有的后視鏡不僅數(shù)據(jù)優(yōu)秀,,而且造型也非常漂亮,氣流在經(jīng)過后視鏡的時候會往里收,,而不是往外擴,,這樣的設計有利于減小流向尾部的渦流。后視鏡的基座被做的很薄,,并且迎風面呈現(xiàn)錐形的造型,,上下沿的傾斜角度也是經(jīng)過測算之后的結(jié)果。
在后視鏡的設計過程中有一個小插曲,,現(xiàn)在我們在量產(chǎn)車的后視鏡上可以見到一條細小的棱線,,而當時設計的時候其實是沒有的。在做風洞測試的時候,,當車速達到約80km/h,,之前的后視鏡就會產(chǎn)生很大的風噪。這個問題一度讓工程師們束手無措,,即使是后來請來了保時捷的氣動設計團隊尋求幫助,,對方也僅僅是能將問題的范圍縮小至后視鏡罩的上沿。最后,,還是經(jīng)過了無數(shù)次的造型微調(diào)之后,,才找到了這個看似微不足道卻十分有效的解決方案——將后視鏡棱線上沿抬升1mm。
輪拱的造型上也有講究,,一個良好的氣動設計,,需要在氣流通過輪拱前端的時候,能夠被成功的引導并繞過車輪,�,!拔覀兘�(jīng)常見到有些車輛,尤其是改裝車,,會出于美觀,,或者是為了操控而犧牲一些氣動性的讓車輪凸出車身之外,其實這樣是會增加風阻的,。對于家用車來說,,車輪還是需要盡量的藏在車身內(nèi)部一些,,或者與邊緣齊平也是可以的�,!弊筝x輝說,。
最后則是車底的優(yōu)化,榮威i6在早期建立1:1等比例模型的階段就已經(jīng)開始對底盤進行全方位覆蓋測試了,。而在最終量產(chǎn)之后,,i6也是不惜成本的標配了全覆蓋底盤護板。這里有兩個關鍵詞,,分別是NACA DUCT技術和高爾夫球形曲面技術。前者是一種由前美國國家航空咨詢委員會(NACA,,NASA的前身)開發(fā)的進氣口造型,,具體原理就不解釋了,目的就是可以幫助進氣順暢,,減小風阻,。而在i6的車頭護板上,可以見到多出使用NACA DUCT技術的地方,。
而在靠后方的車身護板上,,參考的又是高爾夫球表面凹坑的這樣一個設計。其實最早的高爾夫球都是光面設計的,,但是打起來的時候會發(fā)飄,,后來人們發(fā)現(xiàn)有一些用過的高爾夫球,表面有很多小凹坑之后,,打出去反而會好控制很多,。結(jié)果根據(jù)測算,光滑的表面雖然可以加速氣流的通過速度,,但是穩(wěn)定性上卻不是特別好,。放到車輛的底盤上來,它和車身就有所不同了,。車輛的底盤不僅需要氣流通過速度快,,更需要有很強的高速穩(wěn)定性。
于是我們看到榮威i6的車身護板也采用了類似高爾夫球的曲面技術,,并且在兩側(cè)還有一些小的導流槽設計,,這樣的話就可以讓車輛在高速行駛的時候更加的穩(wěn)定。同時呢,,雖然根據(jù)配置的不用,,以及未來新能源車的布局考量,i6會有兩套不同的后懸架結(jié)構(gòu),,但是因為車身護板的末端又采用了反斜面優(yōu)化,,剛好避免了氣流直接撞擊后懸架增加阻力。有了這樣完整的底盤護板之后,可以在90km/h等速環(huán)境下降低9.2%的風阻和7.3%的油耗,。
另外還有一些細小的優(yōu)化,,比如前進氣格柵鍍鉻飾條的弧度設計、空調(diào)新風進風口的布局,、B柱和C柱超薄貼面,、備胎倉等區(qū)域的氣流管理等,實際整車上幾乎處處都涉及到空氣動力學的優(yōu)化,,這里也就不再多做介紹了,。
編輯點評:
寫了那么多之后,我真的不知道編輯點評還能寫點什么,,這是實話……在驗證榮威i6的風阻系數(shù)以及和上汽工程師的交流中,,可以感受到對方十足的誠意和對產(chǎn)品的高度自信,0.25Cd也不是終點,,據(jù)說之后的產(chǎn)品還會有更出色的空氣動力學表現(xiàn),。文章結(jié)尾處是上汽流體技術組負責空氣動力學的工程師左輝輝在對話結(jié)束后給我們發(fā)來的拿手機錄制的原創(chuàng)講解視頻,我們經(jīng)過簡單的剪輯之后將它貼在下邊,,有興趣的朋友可以點開播放,,還是很漲姿勢的。而這一期的上汽榮威i6風洞測試和技術分享文章也就到這里了,,各位下次再見,。(文/圖/攝 汽車之家 黃正橋 視頻后期/劉巍巍)
以下是上汽工程師左輝輝原創(chuàng)空氣動力學講解視頻——
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