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最神奇的黑科技?不堆电池不减重却能提升续航!

各大车企为了宣传自家产品,都尽可能的挖掘产品卖点,除了常见的外观、内饰、动力以及各种配置以外,风阻系数也常常被搬到台面上说。

但是毕竟大多数人需要的只是买菜车,风阻系数什么的好像只有追求极致性能的超跑才会炫耀,那普通的家用车有必要关注这个么?咱们今天就来好好聊一下。

空气阻力与风阻系数

想要弄清楚风阻系数这个较为复杂的定义,咱们不妨降维了解一下风阻,也称作空气阻力——车辆在行驶时,除了需要克服有机件损耗阻力、轮胎产生的滚动阻力(一般也称做路阻)外,还要克服空气阻力,但由于空气是看不见,摸不着的,所以产生的阻力也过于抽象。

但实际上想要感受空气阻力其实很简单,无论是骑自行车还是开摩托车,相信只要速度稍微起来了,就能够妥妥地感受到风阻的存在。

而在汽车的空气动力学中,风阻(空气阻力)一般存在以下这三种形式:

第一是气流撞击车辆正面所产生的阻力,就像拿一块木板顶风而行,所受到的阻力几乎都是气流撞击所产生的阻力;

第二是摩擦阻力,空气与划过车身一样会产生摩擦力,然而以一般车辆能行驶的最快速度来说,摩擦阻力小到几乎可以忽略;

第三则是外型阻力,一般来说,车辆高速行驶时,外型阻力是最主要的空气阻力来源。外型所造成的阻力来自车后方的真空区,真空区越大,阻力就越大。

了解清楚空气阻力之后,那么风阻系数和空气阻力有什么关系呢?

我们可以简单理解为,空气阻力表征的是车在行驶过程中随着速度的变化所受到到空气对车的阻力的大小,而风阻系数则表征的是车本身对空气阻挡程度的数值,它不随车速的变化而变化,每台车的风阻系数都是固定的。

风阻大小的计算公式是F=?ρAV2·Cd,F是风阻,ρ是空气密度,A是车辆正投影面积,V是车速,Cd就是风阻系数。因此可以通过测量风阻大小来计算出其风阻系数。

当车辆在风洞中测试时,借由风速来模拟汽车行驶时的车速,再以测试仪器来测知这辆车需花多少力量来抵挡这风速,使这车不至于被风吹得后退。在测得所需之力后,再扣除车轮与地面的摩擦力,剩下的就是风阻了,然后再以空气动力学的公式就可算出所谓的风阻系数。一般来讲,轿车的风阻系数为0.28~0.4Cd;而SUV的风阻系数为0.34~0.39Cd。

最后在给大家列列参考数据,以咱们国内的造车新势力为代表,小鹏P7,官方公布的风阻系数仅为0.236,算是相当优秀的水准了,而小鹏G3,因为车顶处额外装备的布置,导致了其风阻系数在0.31左右;蔚来ES8,即使作为一辆中大型SUV车型,它的官方风阻系数也达到了0.29;追求性价比的威马EX5Pro,风阻系数为0.28。

风阻系数对续航的影响

从上面的数据可以看到,现阶段造车新势力还是蛮看重低风阻系数的,原因在于风阻系数对于汽车燃油经济性的实在太重要了,更不要说经常要面对里程焦虑症的纯电动车。

空气阻力的增长速率与车速平方成正比,根据实测数据,当车速达到90km/h时,气动阻力与滚动阻力基本持平;当车速达到120km/h ,气动阻力已经超过了总阻力的60%,并随车速增加占比进一步增加。对于汽车而言,要克服更多的阻力,发动机/电动机就要做更多的功,更多的功就需要更多的能量,通俗的讲就是阻力越大越费油/电。

因此通过降低风阻系数从而降低空气阻力,就能节省燃料跟续航。据测试表明,传统的燃油车风阻系数下降10%,油耗就能降低7%。而作为纯电动车,以小鹏P7为例,按照官方的说法,其风阻系数每降低0.01,NEDC综合续航里程将增加约8km,最终风阻系数累计优化0.048,续航里程增加约40km。

换句话说,除了疯狂堆锂电池跟各种轻量化设计,降低风阻也可以算得上是提升续航的黑科技了。

降低风阻系数,有什么招数

话说最重要的就是整车的外观设计,毕竟汽车工业设计的发展史,从某个角度来说也是降低风阻系数的过程,从1920年代箱式车身Cd 0.8、1940年代流线车身Cd 0.6、1960年代船型车身Cd 0.45、1980年代楔型车身Cd 0.35,最后到现代汽车动辄Cd 0.25以下的超低风阻系数。

除了外形这个因素,传统燃油车的进气方式也会对车辆的风阻系数有影响。电动车由于没有进气口的需求,在这方面有天然优势,比如说封闭式的前脸,当然还有更加智能的主动式进气格栅,可根据行驶工况选择打开还是闭合。

平整的底盘不仅可以降低气流通过时的阻力,还可以减少紊流产生的升力。电动车并没有排气系统,所以底盘设计本身就比较平整,再通过合理的零件布局,一般都可以获得比较好的气动性能。

后视镜也可以说是老生常谈的话题,不管是电动汽车还是燃油汽车都不可能离开后视镜,但传统后视镜确实也存在不少的弊端,因为传统后视镜为了减少盲区,通常面积较大,体积也不小,因此也会产生较大的风阻。

电子后视镜则能很好解决这个问题,电子后视镜用摄像头取代镜面,体积小,风阻系数会更低。

另外比较流行的设计还有隐藏式门把手,以及低风阻轮毂的使用,都对降低风阻系数起到了非常重要的作用。

买车需要考虑风阻系数吗?

追求极致的低风阻系数是什么表现?量产车中风阻系数最小的车型为大众XL1,采用了仿生学的设计,车身流线跟海豚很相似。

车身造型从头到尾进一步减小,加上封死的后轮,给人以一种这是一辆三轮车的感觉。为了让车身底部气流快速通过,底盘也干脆封死。经过多方面的努力,最终风阻系数被控制在0.189。

但是这么一台车,把所有降低风阻的设计都做到极致,实用性反而大大下降,所以说凡事还是适可而止比较好。

依我说,风阻系数小不小都没什么关系,最重要的当然是帅啦。

THE END
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