风阻系数为0.3464的背后

风阻系数是我们经常能听到的词汇，如果不是资深车迷，很难说清楚这是一个什么概念。实际上，风阻系数是通过风洞试验所确定的一个数学参数，用它可以计算出汽车在行驶时的空气阻力。印象中，很多德系汽车厂商在宣传新车时，会用到这一概念，而自主品牌几乎没有涉及到这一概念，因为很多自主品牌在汽车空气动力学设计方面还处于摸索阶段。但是最近，有一个自主品牌敢于挑战自己，并进行公开风洞试验。这个敢于“亮剑”的自主品牌就是近年来发展很快的江淮汽车，试验主角是江淮旗舰SUV车型——瑞风S7。2016年12月24日，上海地面交通工具风洞中心进行了瑞风S7的风洞试验，最终测得的风阻系数仅为0.3464，超额完成了既定目标（瑞风S7在空气动力学的正向开发目标为风阻系数小于0.36），达到国内外SUV领域的领先水平。

汽车的空气动力学是什么？

物体运动速度越快，风的阻力越大，这是我们的感官认识。研究表明，汽车在80km/h高速前进时，约有60%的动力是用来克服风阻的，道理就像我们迎着强风撑伞一样，举步艰难。空气动力学主要就是研究汽车运行时车身周围的空气流动，比如气动阻力、气动升力、侧风稳定性、高速操纵稳定性、发动机舱热管理、底盘散热与通风等等。像平常说的风阻、风噪、高速行驶时车辆是否发飘，都是空气动力性能的某一方面。可以说，空气动力学性能是汽车重要的性能指标之一，对汽车的节油性能、动力性能、安全系数以及车内噪声等诸多表现都起到了决定性的作用。

为了能够更好地研究空气阻力对车子的影响，就需要把试验安排到了特定的环境下，也就是风洞试验。该试验实际上就是用人造的风去“吹”车辆，然后利用这种模拟的气流状态去测试车辆的阻力、车内噪声等，通过这些数据来指导车辆造型进行调整。整个测试过程分为起风、稳定测试和停风3个阶段，全程约5分钟，基于安全考虑和测试要求，测试过程中不允许人员进入测试区域。测试过程中，车辆下方的天秤系统会实时读取车辆受到气流作用的各种力，通过测算就可以知道风阻系数。

风洞试验斥资千万是“烧钱”？

但江淮说这钱花得值！

虽然几乎所有汽车厂家都意识到空气动力学的重要性以及风洞测试的权威性，但由于风洞测试的成本较高——试验以分钟计费，每分钟高达400元，一次测试往往需要数十小时以上的时间。为节省成本，大部分厂商都选择以数字模拟的方式进行“风洞试验”，然而模拟并不能得到最真实、最权威的数据。

在本次风洞试验之前，江淮对瑞风S7的多个设计方案都进行了风洞试验的验证和改进，从最初的方案到最后的验收，瑞风S7接受的一系列风洞测试耗资超过1000万元。虽然成本高昂，江淮仍一次次地把瑞风S7的试制车驶进试验场地，以获取最真实的数据，并进行针对性调整。最终瑞风S7在本次风洞试验中取得超越国内大部分车型的优秀成绩，研发投入初见成效。

对于消费者来说，空气动力学性能可能很难直接感受到，那么江淮投入如此多的资源，能给用户带来什么切实的好处呢？

一是更节油。研究表明，车速在70km/h时，发动机总牵引力的50%用于克服空气阻力；而当车速达到120km/h时，发动机总牵引力的70%用于克服空气阻力。最终，空气动力学性能为瑞风S7节省了约3%的油耗。二是更静谧。为了打造高速下更加静谧的驾乘体验环境，江淮工程师对瑞风S7风噪进行了精心调校，对气动噪声源和声学包装进行了大量的优化。三是更高速。空气阻力越小，意味着最高车速就越大。空气动力学设计将瑞风S7的最高车速从185km/h提高到了192km/h。四是更安全。试验证明，瑞风S7在170km/h高速行驶时，整车姿态非常稳定，这得益于开发团队对S7空气升力的良好控制。五是更耐久。底盘平整化护板的设计，不仅提高了S7整车的空气动力学特性，同时也起到了对底盘的防护作用。比如车体、油箱、排气、备胎等，都得到了很好的保护。

细节很重要

瑞风S7的开发过程大致分为3个阶段：设计中虚拟优化开发，物理模型验证，整车实物验证。瑞风S7造型由意大利都灵的造型中心操刀完成，由江淮技术中心和中国汽车技术研究中心汽车工程研究院组成空气动力学联合研发团队，并深度整合中国、美国等国内外空气动力学性能开发资源，组成了一支高水平、全球化的开发团队，为S7优异的性能提供保障。

对于SUV车型来说，通过调节尾翼的角度可以控制尾涡的大小。但如果尾翼下压的角度过大，反而会增大尾涡。因此，对于特定的车型，都存在一个最佳的尾翼角度。为了较少尾部涡流，瑞风S7空气动力学研发团队通过多达21轮的计算机虚拟验证以及四种方案的实地风洞试验，最后确认了14°的最佳尾翼下压角度。而在车尾D柱的角度上，研发团队既要保证车内的乘客空间，也要最大化提升空气动力学性能，最终通过17轮的调整与验证，将D柱的内收角度定在7°。

在车辆前段，瑞风S7通过23轮的计算机虚拟优化，找到了这么一组最佳的组合：发动机盖角度为7°，风挡为60°。侧尾翼的部分则可以说是“风吹出来的”。据悉，在美国ARC的风洞中，对这个很小的局部细节，花了5个小时进行风洞验证，找出侧尾翼的最优方案，也就是“吹”出了最佳的线条。发动机舱可能是大家经常忽略的地方，而开发团队在发动机舱的导流方面也做了大量工作，来降低发动机舱内的阻力。发动机舱导流设计除了为S7降低了2.5%的空气阻力外，其冷却模块的换热性能提升了15%，这是因为导流设计使通过散热器的空气显著增多原故。

同时，大家都知道，汽车裙底布置了很多零部件，比如排气管、油箱、悬架等。空气在这些地方的流动受到很大的干扰，会产生很多涡流。为了解决这个问题，开发团队设计了11处的底盘平整化护板，来平整气流，使气流快速通过车底。底盘平整化使瑞风S7的空气阻力降低了6%，空气升力降低了50%，效果显著。正是对每一个细节的苛刻要求，最终使得瑞风S7在本次試验中能取得了优异的成绩。