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能呼风还能唤雨?揭秘中国汽研汽车风洞

能呼风还能唤雨?揭秘中国汽研汽车风洞

 [汽车之家 技术体验] 空气动力学对于如今的汽车来说至关重要:通过研究气流和车身之间的关系,可以减少车辆在高速行进时的阻力从而达到降低油耗的作用,还可以在车辆过弯时提供足够的下压力来提升稳定性,对于最极端的情况——F1赛车来说,车身的外观就完全是为了迎合和利用高速掠过车身的气流。那么如何令车辆具备出色的空气动力学性能?对于汽车有兴趣的读者可能知道,把汽车放入风洞是必经之路。今天我们就来看看中国汽车工程研究院股份有限公司(以下简称中国汽研)刚刚建成的世界最先进的风洞,是如何“吹风”的,另外除了“吹风”,风洞还有哪些神奇功能。

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风洞:汽车正向研发必不可少的重要设施

  说到风洞,它并不是一个新鲜事物:早在1871年,英国人就已经发明了世界公认的第一座风洞,随后在20世纪的航空大发展,风洞被广泛应用于飞行器的设计中,并且在飞行器中的设计界已经形成了一套成熟的测量和计算理论。

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  随着汽车技术的发展,汽车行驶速度不断提升,并且顾客对于车内噪声、舒适性等要求越来越高,空气动力学对于汽车设计研发的重要性愈发凸显。

  在上世纪70年代,首个全尺寸汽车风洞由奔驰建成,随后在整个汽车工业得到了迅速普及。如今世界主流的车厂都拥有自己的汽车风洞,用以提升自己产品的空气动力学性能。

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  而对于中国的汽车工业来说,对于车辆的空气动力学研究尚处于起步阶段。在中国汽研的汽车风洞落成之前,全国范围内仅有同济大学一家全尺寸空气动力学-声学风洞,随着国内各大汽车厂商发力正向研发,这仅有的一座风洞就显得有些捉襟见肘。在同现场的整车厂商的研发工程师沟通中得知,目前整车厂商想要在同济大学进行风洞试验,排队时间长达半年之久。

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  风洞试验对于汽车性能提升有何帮助?可能很多人对于风洞的认识仍停留在测量车辆的风阻上。事实上测量风阻仅仅是汽车风洞的众多功能之一。

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  除了测量风阻系数,在全尺寸风洞中还能够对车辆的声学性能进行测试。通过定量仿真车辆在真实环境中的行驶状态,能够准确地测量车辆在不同速度下的车内噪声,从而为研发提供准确的依据。

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  除此之外,在风洞内还可以测量车辆在不同速度下的操稳性能。在高速行驶或者车辆过弯时,车辆需要具备足够的下压力,才能够保证轮胎同地面有足够的摩擦力来保证行驶的稳定性。这是影响车辆安全性的重要因素之一。

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  之前提到的功能都是在空气动力学-声学风洞中试验实现的,这也是我们常规意义上所理解的“风洞”。事实上除了空气动力学-声学风洞,还有环境风洞。

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  环境风洞(也称为热能风动)目前国内的主要车厂也有投资建设,关于它的详细介绍,可以参考我们同事之前的介绍文章:《风雨自我掌控 探访荣威RX5热能风洞实验》
  我们知道为了验证产品在不同环境下的性能和可靠性,车辆在上市前需要上百万公里的实际道路测试,汽车厂商的测试员通常常年奔波在外,冬天到滴水成冰的漠河、,夏天到炙热的吐鲁番、海南岛,整个测试流程不仅成本高昂,而且还要“靠天吃饭”,持续时间长。通过环境风洞能够在短时间内完成模拟测试,对于整车厂商来说无疑大大降低了测试成本,缩短测试时间。

国际领先的汽车风洞长什么样?

  下面我们来到位于重庆两江新区的中国汽研风洞试验室,看看这座世界领先的风洞有何独到之处。

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全文小结:

  简而言之,中国汽研的这座风洞试验室在硬件设施和技术含量上,达到了世界一流的水准。中国汽研的风洞专家朱习加博士毫不谦虚地说,这就是目前亚洲地区最先进的风洞。风洞建成之后,中国汽研还携手国内10家车企在汽车空气动力学、气动声学、热力学等领域进行技术研发与合作交流。显然,这对于夯实我国汽车正向研发的技术基础,有着里程碑式的意义。(图/文 汽车之家 王兴宇)


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