● “帥”的代價與“丑”的內涵
今天在每臺車上都有空氣動力學的研發成果,即便是某些以復古設計著稱的車型,上面也存在大量降低風阻的細節,只是低風阻輪圈屬于容易被人忽視的細節。
風洞雖好,但成本頗高。以價格稱得上“親民”的上海同濟大學風洞為例。每小時的使用費用也已高達2.75萬元人民幣,如果進行一天測試要達90萬元。一款車型從模型到實車,至少要100小時以上,在風洞試驗上耗資幾百萬至上千萬是很正常的。所以你也就不難理解為什么很多車型低風阻輪圈要付費選裝,而且價格不菲了。
說回到低風阻輪圈,眾所周知車輛只要動起來就會因與空氣接觸產生阻力,這些阻力并非一種,大體上可以分為沖擊汽車正面、側面,提供一定上升力、下壓力的沖擊力。其次是氣流經過車身產生的摩擦力。還有第三種造型阻力,主要是繞過汽車周圍的氣流在不同外形處產生各種渦流,尤其是車尾部和前車窗邊。它們都會消耗一定能量,也就是燃油或電能。
就像前面說到的,輪圈雖然容易被忽視,但其空氣動力學開發可是耗資巨大,例如比亞迪曾公布在旗艦級電動車漢的開發過程中,團隊進行了10多輪方案,200多次仿真,2000多小時優化計算,才找到了兼容美感,風阻,工藝,輕量化的平衡點。
當然很多事物都是雙刃劍,激進的將低風阻輪圈設計為完全封閉,也會困住制動系統工作產生的熱量,從而導致熱衰減提前到來的慘劇,相信這是每位使用者無法接受的。
● 比三角戀還復雜的關系
除了風阻,滾阻是最另外一項只要車輛啟動就會有的阻力,而且無論是燃油車,還是純電,輪胎都是車輛與地面接觸的唯一部件,它對車輛性能影響更直接。
三種性能的調整都涉及到輪胎的材料、花紋、結構,一個性能的提升將削弱另外一到兩個性能。例如想提升輪胎的耐磨性,就需要讓輪胎的材料更“硬”。而硬度提高后,輪胎在行駛中不易形變,與路面的接觸面積減少,導致抗濕滑能力下降。
從上面這張圖上不難看到降低滾動阻力不難,但回同時造成抓地力的降低,這會直接導致車輛加速變慢、制動增長,這顯然也是使用者不愿面對的。
● 降阻方法:變硬
對于輪胎骨架材料,帶束層選用高強度的鋼絲,胎體層選用新型高性能纖維材料,這都對降低輪胎滾動阻力,實現節能減排十分有利。
和整車開發理念類似,降低質量也有利于降低損耗,有實驗表明輪胎各部件能耗占輪胎能耗為胎面膠39%、胎圈包布14%、三角膠13%、帶束層8%、胎側7%和簾布層6%。
● 降阻方法:用“合計”
在確保輪胎耐磨性和高附著性的前提下, 各大輪胎公司還通過優化胎面花紋降低輪胎滾動阻力。比如米其林公司的XZA系列輪胎,胎面中的縱向花紋溝走向、溝深均是通過輪胎性能函數計算確定,使得花紋變形量盡可能小,從而降低損失,實現節能目標。
輪擋的存在可以有效的疏導氣流,減少渦流產生。蔚來ET7(參數|詢價)的前輪擋板在包括尺寸、位置方面進行多輪優化、調整,最終降低了約0.7%的空氣阻力,續航里程增加了1.6km。
寫在后面的話:
盡管沒有絕對的權威機構能給出每種技術的成效,但過往的發展經驗告訴我們,汽車的不斷進步就是通過這些看似不起眼的細節累加得出的。每個細節增加1km的續航里程累計過后足以改變使用體驗。在新技術的普及過程中,率先吃螃蟹的人往往要冒著巨大的風險以及成本,這不僅是低風阻輪圈、低滾阻輪胎的使用者會碰到的情況。這不僅是汽車進化的過程,人類社會的發展又何嘗不是如此?(文/圖 汽車之家 唐朝)
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