風(fēng)阻系數(shù)是我們經(jīng)常能聽(tīng)到的詞匯，如果不是資深車(chē)迷，很難說(shuō)清楚這是一個(gè)什么概念。實(shí)際上，風(fēng)阻系數(shù)是通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)所確定的一個(gè)數(shù)學(xué)參數(shù)，用它可以計(jì)算出汽車(chē)在行駛時(shí)的空氣阻力。印象中，很多德系汽車(chē)廠商在宣傳新車(chē)時(shí)，會(huì)用到這一概念，而自主品牌幾乎沒(méi)有涉及到這一概念，因?yàn)楹芏嘧灾髌放圃谄?chē)空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方面還處于摸索階段。但是最近，有一個(gè)自主品牌敢于挑戰(zhàn)自己，并進(jìn)行公開(kāi)風(fēng)洞試驗(yàn)。這個(gè)敢于“亮劍”的自主品牌就是近年來(lái)發(fā)展很快的江淮汽車(chē)，試驗(yàn)主角是江淮旗艦SUV車(chē)型——瑞風(fēng)S7。2016年12月24日，上海地面交通工具風(fēng)洞中心進(jìn)行了瑞風(fēng)S7的風(fēng)洞試驗(yàn)，最終測(cè)得的風(fēng)阻系數(shù)僅為0.3464，超額完成了既定目標(biāo)（瑞風(fēng)S7在空氣動(dòng)力學(xué)的正向開(kāi)發(fā)目標(biāo)為風(fēng)阻系數(shù)小于0.36），達(dá)到國(guó)內(nèi)外SUV領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。

汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)是什么？

物體運(yùn)動(dòng)速度越快，風(fēng)的阻力越大，這是我們的感官認(rèn)識(shí)。研究表明，汽車(chē)在80km/h高速前進(jìn)時(shí)，約有60%的動(dòng)力是用來(lái)克服風(fēng)阻的，道理就像我們迎著強(qiáng)風(fēng)撐傘一樣，舉步艱難?？諝鈩?dòng)力學(xué)主要就是研究汽車(chē)運(yùn)行時(shí)車(chē)身周?chē)目諝饬鲃?dòng)，比如氣動(dòng)阻力、氣動(dòng)升力、側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性、高速操縱穩(wěn)定性、發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理、底盤(pán)散熱與通風(fēng)等等。像平常說(shuō)的風(fēng)阻、風(fēng)噪、高速行駛時(shí)車(chē)輛是否發(fā)飄，都是空氣動(dòng)力性能的某一方面。可以說(shuō)，空氣動(dòng)力學(xué)性能是汽車(chē)重要的性能指標(biāo)之一，對(duì)汽車(chē)的節(jié)油性能、動(dòng)力性能、安全系數(shù)以及車(chē)內(nèi)噪聲等諸多表現(xiàn)都起到了決定性的作用。

為了能夠更好地研究空氣阻力對(duì)車(chē)子的影響，就需要把試驗(yàn)安排到了特定的環(huán)境下，也就是風(fēng)洞試驗(yàn)。該試驗(yàn)實(shí)際上就是用人造的風(fēng)去“吹”車(chē)輛，然后利用這種模擬的氣流狀態(tài)去測(cè)試車(chē)輛的阻力、車(chē)內(nèi)噪聲等，通過(guò)這些數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)車(chē)輛造型進(jìn)行調(diào)整。整個(gè)測(cè)試過(guò)程分為起風(fēng)、穩(wěn)定測(cè)試和停風(fēng)3個(gè)階段，全程約5分鐘，基于安全考慮和測(cè)試要求，測(cè)試過(guò)程中不允許人員進(jìn)入測(cè)試區(qū)域。測(cè)試過(guò)程中，車(chē)輛下方的天秤系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)讀取車(chē)輛受到氣流作用的各種力，通過(guò)測(cè)算就可以知道風(fēng)阻系數(shù)。

風(fēng)洞試驗(yàn)斥資千萬(wàn)是“燒錢(qián)”？

但江淮說(shuō)這錢(qián)花得值！

雖然幾乎所有汽車(chē)廠家都意識(shí)到空氣動(dòng)力學(xué)的重要性以及風(fēng)洞測(cè)試的權(quán)威性，但由于風(fēng)洞測(cè)試的成本較高——試驗(yàn)以分鐘計(jì)費(fèi)，每分鐘高達(dá)400元，一次測(cè)試往往需要數(shù)十小時(shí)以上的時(shí)間。為節(jié)省成本，大部分廠商都選擇以數(shù)字模擬的方式進(jìn)行“風(fēng)洞試驗(yàn)”，然而模擬并不能得到最真實(shí)、最權(quán)威的數(shù)據(jù)。

在本次風(fēng)洞試驗(yàn)之前，江淮對(duì)瑞風(fēng)S7的多個(gè)設(shè)計(jì)方案都進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)的驗(yàn)證和改進(jìn)，從最初的方案到最后的驗(yàn)收，瑞風(fēng)S7接受的一系列風(fēng)洞測(cè)試耗資超過(guò)1000萬(wàn)元。雖然成本高昂，江淮仍一次次地把瑞風(fēng)S7的試制車(chē)駛進(jìn)試驗(yàn)場(chǎng)地，以獲取最真實(shí)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整。最終瑞風(fēng)S7在本次風(fēng)洞試驗(yàn)中取得超越國(guó)內(nèi)大部分車(chē)型的優(yōu)秀成績(jī)，研發(fā)投入初見(jiàn)成效。

對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，空氣動(dòng)力學(xué)性能可能很難直接感受到，那么江淮投入如此多的資源，能給用戶帶來(lái)什么切實(shí)的好處呢？

一是更節(jié)油。研究表明，車(chē)速在70km/h時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)總牽引力的50%用于克服空氣阻力；而當(dāng)車(chē)速達(dá)到120km/h時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)總牽引力的70%用于克服空氣阻力。最終，空氣動(dòng)力學(xué)性能為瑞風(fēng)S7節(jié)省了約3%的油耗。二是更靜謐。為了打造高速下更加靜謐的駕乘體驗(yàn)環(huán)境，江淮工程師對(duì)瑞風(fēng)S7風(fēng)噪進(jìn)行了精心調(diào)校，對(duì)氣動(dòng)噪聲源和聲學(xué)包裝進(jìn)行了大量的優(yōu)化。三是更高速。空氣阻力越小，意味著最高車(chē)速就越大?？諝鈩?dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)將瑞風(fēng)S7的最高車(chē)速?gòu)?85km/h提高到了192km/h。四是更安全。試驗(yàn)證明，瑞風(fēng)S7在170km/h高速行駛時(shí)，整車(chē)姿態(tài)非常穩(wěn)定，這得益于開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)S7空氣升力的良好控制。五是更耐久。底盤(pán)平整化護(hù)板的設(shè)計(jì)，不僅提高了S7整車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)特性，同時(shí)也起到了對(duì)底盤(pán)的防護(hù)作用。比如車(chē)體、油箱、排氣、備胎等，都得到了很好的保護(hù)。

細(xì)節(jié)很重要

瑞風(fēng)S7的開(kāi)發(fā)過(guò)程大致分為3個(gè)階段：設(shè)計(jì)中虛擬優(yōu)化開(kāi)發(fā)，物理模型驗(yàn)證，整車(chē)實(shí)物驗(yàn)證。瑞風(fēng)S7造型由意大利都靈的造型中心操刀完成，由江淮技術(shù)中心和中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心汽車(chē)工程研究院組成空氣動(dòng)力學(xué)聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并深度整合中國(guó)、美國(guó)等國(guó)內(nèi)外空氣動(dòng)力學(xué)性能開(kāi)發(fā)資源，組成了一支高水平、全球化的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，為S7優(yōu)異的性能提供保障。

對(duì)于SUV車(chē)型來(lái)說(shuō)，通過(guò)調(diào)節(jié)尾翼的角度可以控制尾渦的大小。但如果尾翼下壓的角度過(guò)大，反而會(huì)增大尾渦。因此，對(duì)于特定的車(chē)型，都存在一個(gè)最佳的尾翼角度。為了較少尾部渦流，瑞風(fēng)S7空氣動(dòng)力學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)多達(dá)21輪的計(jì)算機(jī)虛擬驗(yàn)證以及四種方案的實(shí)地風(fēng)洞試驗(yàn)，最后確認(rèn)了14°的最佳尾翼下壓角度。而在車(chē)尾D柱的角度上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)既要保證車(chē)內(nèi)的乘客空間，也要最大化提升空氣動(dòng)力學(xué)性能，最終通過(guò)17輪的調(diào)整與驗(yàn)證，將D柱的內(nèi)收角度定在7°。

在車(chē)輛前段，瑞風(fēng)S7通過(guò)23輪的計(jì)算機(jī)虛擬優(yōu)化，找到了這么一組最佳的組合：發(fā)動(dòng)機(jī)蓋角度為7°，風(fēng)擋為60°。側(cè)尾翼的部分則可以說(shuō)是“風(fēng)吹出來(lái)的”。據(jù)悉，在美國(guó)ARC的風(fēng)洞中，對(duì)這個(gè)很小的局部細(xì)節(jié)，花了5個(gè)小時(shí)進(jìn)行風(fēng)洞驗(yàn)證，找出側(cè)尾翼的最優(yōu)方案，也就是“吹”出了最佳的線條。發(fā)動(dòng)機(jī)艙可能是大家經(jīng)常忽略的地方，而開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的導(dǎo)流方面也做了大量工作，來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的阻力。發(fā)動(dòng)機(jī)艙導(dǎo)流設(shè)計(jì)除了為S7降低了2.5%的空氣阻力外，其冷卻模塊的換熱性能提升了15%，這是因?yàn)閷?dǎo)流設(shè)計(jì)使通過(guò)散熱器的空氣顯著增多原故。

同時(shí)，大家都知道，汽車(chē)裙底布置了很多零部件，比如排氣管、油箱、懸架等?？諝庠谶@些地方的流動(dòng)受到很大的干擾，會(huì)產(chǎn)生很多渦流。為了解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了11處的底盤(pán)平整化護(hù)板，來(lái)平整氣流，使氣流快速通過(guò)車(chē)底。底盤(pán)平整化使瑞風(fēng)S7的空氣阻力降低了6%，空氣升力降低了50%，效果顯著。正是對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)的苛刻要求，最終使得瑞風(fēng)S7在本次試驗(yàn)中能取得了優(yōu)異的成績(jī)。