在很多媒體報(bào)道的文章中，關(guān)于汽車性能以及汽車碰撞測試的占據(jù)絕大多數(shù)，但是汽車風(fēng)洞測試卻鮮有報(bào)道，下面我們來看看關(guān)于汽車風(fēng)洞測試對(duì)汽車的設(shè)計(jì)以及性能的影響。（以下圖片均來源于網(wǎng)絡(luò)）

什么是風(fēng)洞？

風(fēng)洞(Wind Tunnel)就是用來研究空氣動(dòng)力學(xué)的一種大型試驗(yàn)設(shè)施。風(fēng)洞其實(shí)不是個(gè)洞，而是一條大型隧道或管道，里面有一個(gè)巨型扇葉，能產(chǎn)生一股強(qiáng)勁氣流。氣流經(jīng)過一些風(fēng)格柵，減少渦流產(chǎn)生后才進(jìn)入試驗(yàn)室。風(fēng)洞主要用來測量汽車的風(fēng)阻，風(fēng)阻的大小用風(fēng)阻系數(shù)Cd或Cw表示，風(fēng)阻系數(shù)越小，說明它受空氣阻力影響越小。風(fēng)洞不單是用來測量風(fēng)阻，還可以研究氣流繞過車身時(shí)所產(chǎn)生的效應(yīng)，如升力、下壓力，還可以模擬不同的氣候環(huán)境，如炎熱、寒冷、下雨或下雪等情況。這樣，工程師們便可以知道汽車在不同環(huán)境下的工作情況，特別是冷卻水箱散熱、制動(dòng)系統(tǒng)散熱等問題。風(fēng)洞是由飛機(jī)制造業(yè)最先應(yīng)用的。從上世紀(jì)60年代起，世界各大汽車公司和有關(guān)機(jī)構(gòu)開始建立自己的風(fēng)洞試驗(yàn)室。

空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方面的實(shí)驗(yàn)最早可追溯至20世紀(jì)20年代和30年代，但直到70年代，汽車廠商才改變了之前輕視的態(tài)度，對(duì)這種實(shí)驗(yàn)嚴(yán)肅起來。如今，大多數(shù)汽車廠商都選擇在風(fēng)洞中開發(fā)新產(chǎn)品。美國通用汽車公司擁有業(yè)界最大的風(fēng)洞，它每天24小時(shí)、每周7天不停運(yùn)轉(zhuǎn)。

在美國密歇根州通用汽車公司的空氣動(dòng)力學(xué)的“風(fēng)洞”實(shí)驗(yàn)室，一名實(shí)驗(yàn)員在一輛小汽車的車前釋放煙霧，以直觀地看到氣流通過汽車頂部的情形。這個(gè)全球最大的汽車“風(fēng)洞”實(shí)驗(yàn)室擁有一臺(tái)4500馬力的超大鼓風(fēng)機(jī)。

汽車的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)　　

據(jù)了解，通用汽車公司的風(fēng)洞在1980年上線，直至今天，該公司設(shè)計(jì)的幾乎一切的產(chǎn)品都要經(jīng)過這幾道門，在里面接受測試。90年代初，當(dāng)通用電動(dòng)汽車EV1走出這幾道門的時(shí)候，它被業(yè)界人士贊譽(yù)為“歷史上最符合空氣動(dòng)力學(xué)的汽車”。

任務(wù)控制室。工程師可以監(jiān)控和記錄流速和壓力及其對(duì)汽車?yán)?、升力等的影響。通用汽車嘗試復(fù)制汽車穿過空氣的全過程。拉力因其對(duì)節(jié)能的影響，獲得了最多的關(guān)注。據(jù)了解，風(fēng)洞試驗(yàn)的40%的工作集中于風(fēng)的噪音，即如何使車廂內(nèi)部更安靜。

數(shù)據(jù)顯示屏?xí)嬖V工程師們需要知道有關(guān)這個(gè)處于風(fēng)洞心臟地帶的43英尺風(fēng)扇的任何信息。它可以生成每小時(shí)速度達(dá)到138英里的大風(fēng)。

位于測試室的這個(gè)平臺(tái)是對(duì)實(shí)物模型(通常是粘土模型)進(jìn)行試驗(yàn)的地方。平臺(tái)上的轉(zhuǎn)盤可以讓工程師移動(dòng)模型，測試它們?cè)趥?cè)風(fēng)情況下的行為。他們最初對(duì)1比3的模型進(jìn)行測試，并不時(shí)作出改變，以分析它們對(duì)汽車剩余部分的影響。

經(jīng)過聲音處理的風(fēng)洞墻壁的厚度最低為18英寸(約0.5米)，建造這個(gè)風(fēng)洞用了約2萬立方碼(約1.5萬立方米)的混凝土。風(fēng)洞建在樁基之上，樁基向地下擴(kuò)展了80英尺(約24米)。

將位于風(fēng)洞四個(gè)角的葉片打開會(huì)使氣流流經(jīng)風(fēng)洞，風(fēng)洞最高處達(dá)48英尺。葉片用聲吸收材料制成，用于減少巨型風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪音。巨型風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可達(dá)270 rpm。

處于風(fēng)洞口的氣流作用篩(flow-conditioning screen)有助于空氣在流入半消聲測試室之前對(duì)其進(jìn)行處理。就在篩子的前面，由175個(gè)鋁制葉片組成的熱傳導(dǎo)裝置可以將空氣溫度保持在72華氏度。

風(fēng)洞的心臟

風(fēng)洞的心臟是4500馬力的變速DC電動(dòng)機(jī)，可使六個(gè)葉片的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速達(dá)到270 rpm，每個(gè)葉片重1噸，高12英尺，用西加云杉(Sitka spruce)薄片制成。西加云杉薄片全都是根據(jù)高比剛度精選出來的。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到最大的時(shí)候，葉片最高速度達(dá)到每小時(shí)415英里。

風(fēng)洞試驗(yàn)的方式

對(duì)一款設(shè)計(jì)中的車型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)通常分為兩個(gè)步驟：模型試驗(yàn)和全尺寸試驗(yàn)。這就好像制造一尊雕像往往要先粗略地打磨出輪廓，再精心刻畫細(xì)節(jié)的道理相同——模型試驗(yàn)主要用于確定車身整體線條，而全尺寸試驗(yàn)的意義就和雕琢細(xì)節(jié)相同。

模型試驗(yàn)可以確定車輛的整體線條

為了不用一次又一次地打造、修改試制車，汽車廠商往往會(huì)先使用相當(dāng)于實(shí)際體積30%或者 60%的汽車模型來進(jìn)行初期的風(fēng)洞試驗(yàn)。通過這個(gè)環(huán)節(jié)，制造商無需進(jìn)行很大投入就可以快速判斷出車身線條的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)如何，并且對(duì)體積較大的部分進(jìn)行調(diào)整——比如風(fēng)擋的角度、弧度，還有保險(xiǎn)杠的形狀。一旦這些能夠左右整體線條的元素得以確定，這款車就可以進(jìn)入到全尺寸試驗(yàn)的階段了。

就連運(yùn)動(dòng)員都會(huì)通過風(fēng)洞測試，來調(diào)整姿勢。

我國的風(fēng)洞試驗(yàn)

我國第一個(gè)專業(yè)汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，早在2009年9月19日，在在同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)落成啟用。它的建成，標(biāo)志著我國汽車工業(yè)在自主研發(fā)的道路上邁出了關(guān)鍵一步。

汽車風(fēng)洞中巨大的風(fēng)扇葉輪，可以在30秒內(nèi)將空氣加速到250公里每小時(shí)

氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞模型，中間是教學(xué)樓，另一側(cè)是熱環(huán)境風(fēng)洞。

氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞測試區(qū)，可進(jìn)行整車性能測試，轉(zhuǎn)盤中部為高速傳送帶，可模擬車輛高速行駛狀態(tài)。

一些參觀者正在觀摩“汽車風(fēng)洞”的工作流程，測試車輛為上汽集團(tuán)生產(chǎn)的榮威550

自2009年7月1日風(fēng)洞中心試運(yùn)營以來，已有不少企業(yè)的新車型來到這里接受考驗(yàn)。如長安汽車已有“奔奔”、“悅翔”等多款產(chǎn)品，在此完成空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和風(fēng)噪試驗(yàn)。德國梅賽德斯－奔馳公司在風(fēng)洞落成時(shí)，也準(zhǔn)備將其最新研發(fā)的一款被稱為“世界上空氣動(dòng)力系數(shù)值最低”的車模，送到該風(fēng)洞進(jìn)行測試。