汽車風阻系數(shù)作為汽車空氣動力學性能最重要的評價指標之一,與傳統(tǒng)車的燃油經(jīng)濟性、電動汽車的續(xù)航里程等密切相關。為了實現(xiàn)各類車型風阻系數(shù)的同標準測試和專業(yè)評價,促進我國汽車空氣動力學技術交流和科學發(fā)展,中國汽研汽車風洞中心基于企業(yè)標準《CVDS/BH11.001A-2018 汽車氣動性能測試標準》開展了國內(nèi)外部分車型的風阻系數(shù)測評工作(試驗風洞信息和測試標準信息分別參見附錄一和附錄二)。
本期測評車輛
2019款北京現(xiàn)代菲斯塔240TGDi運動版
一、測試結(jié)果
二、測試結(jié)果解讀
風阻系數(shù)與汽車油耗的相關性
眾所周知,汽車油耗與眾多因素相關,比如汽車的外造型、發(fā)動機功率、行駛速度、空調(diào)狀態(tài)、實際路況、駕駛員駕駛習慣等。為了體現(xiàn)風阻系數(shù)對油耗的影響,中國汽研風洞中心進行了簡化測算,在NEDC高速工況下,汽車發(fā)動機功率約35%用于克服空氣阻力。如果以某款風阻系數(shù)0.300的車型為基準進行比較,菲斯塔實測風阻系數(shù)0.295相對于0.300降低了1.7%,計算可知其油耗相對降低了0.6%。
圖1 菲斯塔風阻系數(shù)測評試驗
菲斯塔氣動設計解析
車身整體造型
菲斯塔在基本狀態(tài)(見附錄二)下的風阻系數(shù)為0.295,其車身造型包含諸多優(yōu)秀的空氣動力學設計理念:整車背部采用“大溜背”造型,可以有效減小頂部氣流分離,起到整體提升空氣動力學性能的作用;尾部兩側(cè)“棱線”造型可以起到強制固定車尾流動分離的作用,減少車尾兩側(cè)高速氣流卷入車尾區(qū)域,起到提升尾部背壓的作用;清晰的“腰線”結(jié)構(gòu),可以有效對車兩側(cè)氣流進行控制,起到整流的作用。
圖2 菲斯塔在基本狀態(tài)下的風阻系數(shù)為0.295
進氣格柵設計
車輛在真實道路狀態(tài)下,進氣格柵大多是開啟的,這會引入內(nèi)流阻力,增加整車風阻系數(shù)。在基本狀態(tài)的基礎上,對菲斯塔進行封閉上、下格柵試驗的結(jié)果顯示:上、下進氣格柵一共貢獻了0.025的風阻系數(shù)。
圖3 封閉前進氣格柵,評估其對風阻系數(shù)的貢獻量
側(cè)氣簾設計
車型前端側(cè)氣簾的合理設計能夠引導氣流緊貼車輪輪輞外側(cè),在降低氣流分離的同時封鎖輪腔污染,能夠兼具降低風阻和減少車身污染的作用。通過封閉菲斯塔側(cè)氣簾進行試驗的結(jié)果顯示:加裝側(cè)氣簾對菲斯塔風阻系數(shù)的影響幾乎為0。
圖4 菲斯塔側(cè)氣簾設計
鴨尾設計
車型鴨尾的設計除了滿足車身造型審美外,還會對整車氣動性能造成影響。因此,需要在造型設計和氣動性能之間找到完美的平衡點,這就需要經(jīng)過精密的設計和長時間的試驗驗證。通過拆除菲斯塔鴨尾進行試驗的結(jié)果顯示:拆除鴨尾后菲斯塔的風阻系數(shù)增加了0.005,同時后軸升力系數(shù)增加了3倍??梢哉f,菲斯塔的鴨尾設計不僅大幅減小了后軸升力,使其在高速行駛時的車尾穩(wěn)定性大大提升,而且在一定程度上降低了整車風阻。
圖5 拆除鴨尾前后的風阻系數(shù)試驗
三、結(jié)語
菲斯塔車型基于中國汽研企業(yè)標準,在中國汽研空氣動力學-聲學風洞中進行風阻系數(shù)測試的結(jié)果為0.295;根據(jù)中國汽研汽車風洞中心對油耗的簡化測算,該車型相比風阻系數(shù)0.300的車型將降低0.6%的油耗。
菲斯塔車型具有多項優(yōu)秀的空氣動力學設計,其中:格柵對整車風阻系數(shù)的貢獻量為0.025;鴨尾設計不僅使后軸升力系數(shù)增加了3倍,而且整車風阻系數(shù)也降低了0.005。
四、附錄
中國汽研空氣動力學-聲學風洞主要參數(shù)
試驗標準信息
TIPS
中國汽研汽車風洞中心已完成多款車型、并將陸續(xù)開展更多車型的空氣動力學測評,以滿足車企各類開發(fā)數(shù)據(jù)需求,也可滿足車企個性化定制的競品車數(shù)據(jù)需求,將有效助力車企快速定位新產(chǎn)品,鎖定開發(fā)目標。如有相關服務需求,可致電中國汽研汽車風洞中心咨詢。
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