电动车风阻吊打超跑,这是在集体吹牛吗?
电动汽车风阻系数可超越跑车-这是事实吗?
讨论汽车的能耗和操控时,总会提到「风阻」这个词;风阻的概念简而言之就是空气阻力,在重力作用下空气会无死角环绕在地面,行驶中的汽车要不断的推开车头的空气。空气无形却有质,常压与标准湿度的每立方空气重量约1.29kg,不断且大量的推开空气自然要消耗能量;那么想要降低车辆的耗油量,降低空气阻力也就很重要了,下面先来了解三类型交通工具的大致风阻标准吧。
- 飞机 0.08Cd(左右)
- 轿车 0.30Cd
- SUV 0.38Cd
目前已知风阻系数最小的自然物体是“雨滴”,标准为0.05左右——进入正题,都说电动汽车风阻系数低到可以重合或超越超跑,真能做到吗?
了解一组数据:
- 布加迪威龙 0.36Cd
- 法拉利California 0.32Cd
- 兰博基尼Aventador 0.33Cd
- 迈凯伦P1 0.34Cd
- 保时捷911 0.29Cd
相信这几个品牌应当是性能车爱好者耳熟能详的,可以说除了保时捷911以外也都算超跑了;然而这个成绩似乎并不算很夸张,因为电动汽车确实能够做到非常之低,标准甚至会感觉有些浮夸。
在了解一组数据:
- 埃安概念跑车(预备量产) 0.146Cd
- 比亚迪汉 0.233Cd
- 吉利极氪001 0.233Cd
- 小鹏P7 0.236Cd
- 特斯拉Model3 0.2375Cd
这五款车除了埃安的概念跑车以外,其他都是普通的三厢轿车,然而风阻系数都比上述跑车还要低,即便是特斯拉这种品牌的车也能做到足够低,这是为什么呢?其实原因很简单,因为两种车型的驱动系统完全不同,跑车的“需求”与普通高性能代步车也不同,咱们先从“下压力”和风阻系数的关系来分析吧。
跑车有什么特点超跑的外观设计特点往往比较“浮夸”,车身凌厉的线条、多出开孔、超大的尾翼,这些设计是不是为了“酷炫一些”呢?答案显然是否定的。这样的设计首先是为降低风阻,其次则是为制动器散热、发动机散热、增加车身下压力等等;很多车身两侧看似无法理解的开孔,主要是为制动器散热,超高高速高频率制动很容易造成制动盘片高温,这会让车辆失去制动力,所以必须有强大的气流进行风冷才能有效控制制动,但这是会增加风阻系数的。
超大的尾翼当然也会增加风阻系数,如果没有尾翼则气流经过车尾就会在重力作用下而下垂,在车尾后方形成紊流;这样的设计不会增加风阻,但是却会降低下压力。尾翼的功能是让气流从尾翼斜面“往上翻”,在气流往上走的过程中会增加对垂衣的压力,这个压力能作用于车轮而提高后轮的抓地力。
很多跑车的尾翼可以为后轮提供几十甚至上百公斤的下压力,这对于提高车辆的操控极限是很有帮助的;那么权衡风阻系数对动力和油耗的影响,综合下压力提升对操控提升的价值来分析,很显然风阻系数高一些也无妨,毕竟这些车使用的发动机排量都极其夸张,加上涡轮增压器会更强悍,所以也就不在意这一点点的动力损耗了,至于油耗当然不是此类车型需要关心的问题。
综上所述,跑车是不需要刻意降低风阻系数的,这就像顶级赛事中的F1方程式赛车的风阻系数就很高,可以达到0.5Cd左右;原因是这种车型的车轮外扩,车型设计也比较奇特,但是合理的空气动力学设计仍旧实现了超强性能和超高标准的操控。
然而普通代步车中的性能车是需要考虑降低油耗或电耗,同时还不能让车身看起来那么浮夸的;说白了就是这些车不能有过多的车身开孔,不适合用扁平比过于夸张的轮胎,轮眉也不适合外扩太多,而且大量的高性能轿车或SUV也不适合用尾翼。所这些车的风阻系数本就可以更低,即便是一些评价比较差的合资品牌中高端轿车,其分组稀释也都可以达到0.30-0.35Cd之间,而电动汽车相比这些又多出了两个优势。
进气格栅是巨大优势燃油汽车需要一个很大的进气格栅(也称中网),这个镂空的设计是为了让空气大量进入发动机舱;空气首先要通过进气口进入内燃机,燃油燃烧做功需要的是空气对燃油进行的氧化反应,所以进气是绝对不能断的。其次内燃机运行中会产生非常高的温度,异常高温会损坏发动机;于是就必须通过水循环系统对内燃机进行冷却,用于冷却防冻液的是前置散热水箱,水箱的降温依靠的是大量空气流过水箱并吸收水箱的热能使其降温。
结果是水箱就像是一面「挡风墙」,就像是人奔跑时抱着一块很大的板,这必然会增加风阻以造成油耗升高和动力下降的问题。同时发动机舱内部也会形成紊流,通过设计可以一定程度引导气流到底盘,但在底盘也会形成紊流,这对于操控是有反作用。
电动汽车使用的电机不需要这样的风冷,因为运行中不会产生夸张的温度;于是电动汽车的中网就能够设计为封闭式,气流不会窜入发动机舱并再次窜入底盘,这对于操控本就会有所提升。同时在不需要通过中网进气的前提下,车头就可以设计的比较“尖”或者扁平,车头的撞风面减少自然可以有效降低风阻。
那么这种车型在不安装尾翼,车身也不需要设计出过度为制动器散热的设计的前提下,风阻系数当然可以非常低。
结语:电动汽车的风阻系数是能超过很多超级跑车的,但这并不能说明这种车型会更有驾驶乐趣;对比一定是基于同级车和同类型车来进行,只能说电驱的超跑会比燃油动力的超跑更强,但主要也是加速能力的提升,风阻系数会有所下降但车型的特点也决定了不会下降太多。
需要低风阻的是普通车型,风阻系数每降低0.01,车辆的续航可以增加7-10公里;汽车在以90-100km/h的速度行驶时,滚动阻力和空气阻力基本一致,达到120km/h的标准后、空气阻力几乎占到总阻力的60%,为了降低能耗减少排放也有必要降低风阻。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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