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哈嘍,大家好,小林哥這篇文章分析一款國產新能源車型測出了0.217的風阻系數,這個數字直接刷新了全球量產SUV的最低風阻紀錄,這份數據不是憑空來的,是車輛保持120千米/小時的速度,在專業風洞實驗室里測出來的權威結果,這個數字看著不起眼,對新能源車來說卻有著實打實的意義,這也是現在國產新能源車企一個個都把風阻當作研發重點的根本原因。
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新能源車死磕風阻,核心藏著續航的底層需求
開過新能源車的人應該都有體會,市區里開續航很夠用,一上高速續航就掉得特別快,這背后最大的影響因素就是風阻。
和燃油車比起來,新能源車靠電池供能,動力輸出的特性讓風阻帶來的能耗消耗被無限放大,高速行駛時,光克服風阻就要耗掉一大半的電量,風阻系數高一點,續航就會實打實少一截。
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其實這種對減阻的極致追求,不只是新能源車的專利,軍事領域里早就把這個思路用到了極致,戰機要飛得更快更遠、艦艇要在海面減少航行阻力、子彈炮彈要提升射程和精準度,核心思路都是盡可能降低前進時受到的阻力。
說到底,新能源車研發和軍工裝備設計,在減阻這個核心需求上,走的是同一種邏輯,很多人提到風阻,都以為是一個單一的概念,其實并不是這樣。
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一方面是物體實實在在感受到的空氣阻力,這個是有具體單位的,就是力學里的牛頓,另一方面就是風阻系數,這個數沒有單位,是個無量綱的參考值。
實際行駛中,車輛受到的空氣阻力會跟著各種條件變,速度、路況、環境都能影響它的大小,但風阻系數不一樣,在固定的速度下,這個數值是穩定的,能最直觀反映出一輛車、一個裝備的阻力特性,所以平時大家說的某款車風阻高不高,其實說的都是風阻系數。
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對新能源車來說,這個系數每低一點,就意味著高速行駛時能少耗一點電,續航就能多撐一段路,這就是車企愿意花大功夫研發低風阻設計的關鍵。
0.217這個數字,放在全球量產SUV里都是頂尖水平,能做到這個程度,不是隨便改改車身造型就能實現的,是從整車設計到細節打磨,每一個環節都圍繞減阻做優化的結果。
國產新能源車企能在這個領域實現突破,也能看出來國內車企的研發能力,已經從單純拼配置,走到了摳技術細節的階段。
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空氣阻力的三類來源,軍工和民用減阻思路相通
想搞明白怎么降低風阻,首先得知道空氣阻力到底是怎么來的,其實空氣阻力主要分三類,每一類的形成原因不一樣,對應的減阻方法也有差別,而且這三類阻力的應對思路,在軍工裝備和民用汽車上,能找到很多相通的地方。
第一類是摩擦阻力,原理特別簡單,物體在空氣中前進的時候,空氣分子會粘在物體表面,跟著物體一起動,這個過程中就會消耗物體的動能,慢慢就形成了阻礙前進的阻力。
不管是汽車的車身,還是戰機的機身、炮彈的表面,只要和空氣接觸,就會產生這種阻力,只是速度不同,影響大小不一樣。
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想要減少這種阻力,最直接的辦法就是讓物體表面變得光滑,炮彈表面會刷一層漆,除了防止生銹,更重要的就是把表面那些細小的凹凸不平填平,讓空氣能順著表面順暢流過。
新能源車也是一樣的道理,車身漆面要做精細打磨,門把手做成隱藏式的,后視鏡設計成流線型,都是為了減少車身表面的凸起,讓表面更平整,降低摩擦阻力。
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第二類是渦流阻力,這個阻力的產生和速度直接相關,當物體前進的速度快到一定程度,它身后的空氣來不及補位,就會形成一個低壓區,低壓區里會產生亂流和渦流。
這樣一來,物體的前方是高壓區,后方是低壓區,形成的壓力差就會推著物體往后,這就是渦流阻力。
第三類是激波阻力,這個阻力一般只出現在高速運動的裝備上,汽車根本碰不到,當物體的速度達到甚至超過音速,前方的空氣來不及躲開,會被一層層擠壓在一起,形成一個高壓的激波面。
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汽車的行駛速度最多也就到120千米/小時,換算下來每秒也就33米左右,連0.1馬赫都不到,在這個速度下,空氣的可壓縮性根本體現不出來,也不會產生激波阻力,汽車受到的空氣阻力,就只有摩擦阻力和渦流阻力兩種,這也是為什么車企研發時,主要圍繞這兩種阻力做優化的原因。
不同造型的汽車,車尾形成的低壓區差別特別大,皮卡是方方正正的尾部,低壓區面積大,渦流阻力就高,而帶溜背造型的轎車和SUV,尾部的低壓區小很多,阻力也就跟著降下來。
只要搞懂了這些基本的道理,再看一輛車的外形,不用看參數也能大致判斷出它的風阻系數高不高。
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民品設計的多重約束,技術進步反哺國防硬實力
風阻系數的高低,直接和車輛的能耗、續航掛鉤,行業里有個公認的說法,風阻系數每降低0.01,燃油車跑高速的油耗能少1%到2%,新能源車的續航就能多出來5到8千米。
這個提升看著不多,但是對于新能源車來說,高速續航每多一公里,都是實實在在的產品優勢,尤其是在長途出行時,這種優勢會被無限放大。
但車企研發的時候,不能只盯著風阻系數看,畢竟汽車是給人開的,是要滿足日常使用需求的,不像炮彈、導彈,只需要考慮性能就行。
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新能源車的設計,要兼顧的東西太多了,首先內部空間得夠用,一家人出行坐進去不能擠,其次安全性能要達標,車身結構得能扛住碰撞,還有散熱、抓地,這些都是繞不開的硬性要求。
這也是民用產品設計和軍工產品設計最大的不同,軍工裝備可以為了性能犧牲其他方面,民用產品卻必須在各種需求之間找到平衡。
那些能把風阻系數做到極致的新能源車,都是在各種約束里找到的最優解,既要保證流線型的低風阻造型,又要保證車內的空間,還要兼顧車身安全和各種功能配置,這個研發難度一點都不比軍工裝備設計低。
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每一個低風阻車型的背后,都是工程師無數次的仿真模擬、風洞測試和細節調整,從車身的整體輪廓,到車頭的進氣格柵設計,再到底盤的平整度、車輪的造型,甚至是車尾的一個小尾翼,每一個細節都要為減阻服務。
能把這些細節都打磨好,做出一款兼顧低風阻、大空間、高安全的新能源車,考驗的是車企全產業鏈的研發能力和制造水平。
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國產新能源車能在全球量產SUV的風阻紀錄上留下中國數字,背后是中國制造業的整體進步,是國內企業從跟跑到并跑再到領跑的研發底氣。
而這種進步,不只是讓老百姓開上了續航更長、體驗更好的新能源車,更在潛移默化中為國防事業的發展筑牢了科技根基。
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