什么是汽車風阻?淺談風阻對汽車的影響
汽車風阻的定義
風阻,顧名思義,就是來自空氣的阻力。當汽車高速行駛時,它前面的空氣向前運動。空氣雖然很輕,但是速度很快,所以空氣碰到車頭時形成的阻力不可忽視。車體與氣流的摩擦也會形成阻力;另外,最重要也是最大的阻力來自于車輛的外形。當車輛高速行駛時,車后會形成一個真空區。真空區域越大,阻力越大。
物體的風阻用風阻系數來表示。風阻系數越小,阻力越小。阻力系數的單位是Cd。
風阻系數的計算公式
風阻系數可以通過風洞測量。在風洞中測試車輛時,用風速模擬車速,然后用測試儀器測量車輛需要多大的力才能抵抗風速,才不會讓車輛被風吹回來。測完所需的力,扣除車輪與地面的摩擦力,剩下的就是風阻。那么所謂的阻力系數就可以通過空氣動力學公式計算出來了。
風阻系數=正面風阻2(空氣密度車前方正面投影面積的車速平方)。
寶馬新車常見物體及風阻列表
目前車輛風阻差不多是0.2-0.5,轎車0.28-0.4,SUV 0.34-0.4。所以風阻在0.28以下的車,風阻在0.34以下的SUV,大多是漂亮又貴的豪車。汽車發展史可以說是克服風阻的歷史。0.01的每一滴都值得稱贊。下面是寶馬新車的一些常見物件和風阻。你能感覺到寶馬還是走在前列的。
垂直體的阻力系數約為1.0。
球體的阻力系數約為0.5。
鳥類的阻力系數為0.1-0.2。
飛機的阻力系數為0.08-0.1。
目前最小的風阻系數是雨滴,約為0.05。
f0m5的風阻系數為0.33。
F15 X5的風阻系數為0.31。
G01 X3的風阻系數為0.29。
G39 X2的風阻系數為0.28。
G20系列風阻系數為0.23,比第一代E21系列降低了50%。
G30 5系列的風阻系數為0.22。
寶馬NEXT 100 Conecpt:風阻系數0.18,是目前世界上空氣動力學最好的車。
風阻與汽車性能和油耗的關系
有幾個數據,只要記住:
當汽車以80km/h的速度行駛時,60%的動力將用于克服風阻;
當車速為200km/h時,85%的動力將用于克服風阻;
傳統汽柴油汽車,風阻系數每降低10%,油耗可降低3%;
對于新能源汽車,如果風阻系數降低0.02,可以增加3km的行駛里程。
汽車風阻的優化
這里的優化不僅限于降低風阻。有時候,增加風阻也可以說是優化。比如車太快,風阻太小,容易飄起來翻車,需要通過尾翼增加風阻。
風阻的優化很復雜,很累,也很貴。風阻逐一優化。一個計數可以理解為一個細節,一個計數可以優化0.001Cd的風阻,比如在車尾加一個“小翼”就是一個計數,可以想象減少0.01是多么復雜的事情。
通過以上風阻的測量,我們知道車輛的風阻是通過風洞來測量的。為了優化整車的風阻,需要進行1000-2000小時的風洞試驗,每小時的風成本
說了這么多,你看,風阻真的很重要,但更多的是對車企而言。對于車主來說,如果他們
綜上所述,風阻受車輛外形影響很大。甚至寶馬都提出要去掉外后視鏡,主要是為了減少風阻。汽車發展史,單從外觀來看,可以說是一部試圖克服風阻的歷史。目前寶馬能做到轎車0.22,SUV 0.28,甚至一百Conecpt 0.18,足以說明寶馬在設計上的努力和精益求精。
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