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关于风阻系数,我们当然知道越低越好,但你知道0.208是什么概念吗?如果我说全世界量产车中,奔驰EQS (配置|询价)的0.20排第一,蔚来ET7 (配置|询价)的0.208排第二,你是不是心里就有个数了?不过为什么排在前几名的纯电动车型居多呢?对于纯电动车型来说,工程师们在想尽一切办法寻找提高续航里程的方法,那研究如何降低风阻系数,自然就是一项重要的课题了。今天咱们就来看看蔚来ET7是怎么将风阻系数做到量产车中第二名的。
之所以追求更低的风阻系数是因为当车辆在高速行驶的时候,需要克服的最大阻力就来自于空气。而随着汽车发展进入新能源时代,电动车更为灵活的机械布局让空气动力学也迎来了新的机遇。风阻是随着速度的平方而增长,因此出色的空力表现对高速续航里程有着至关重要的作用。对于电动车来说,在其它条件相同情况下,风阻系数每降低0.01,可将纯电动车续航里程提升5~8km左右。
蔚来ET7这款车,自带多种闪亮标签,比如“续航超1000km的纯电动车”、“零百加速3.9s”、“蔚来首款中大型车”等等。而优异的空⽓动⼒学⼯程便是出众性能的幕后英雄,它让ET7跑得更快,同时续航也更多。接下来我们就来看看ET7都在哪些方面下了功夫。
前后档倾角和C柱“肩线”特征
汽车上乘员舱人机舒适性要求和空气动力学有许多较为矛盾的地方,前挡风玻璃越倾斜越有利于减少风阻,但同时又会带来驾驶者头部空间缩小,产生压抑的感觉;同样的道理,尾部溜背造型有利于减少风阻,但是也会带来一定的第二排乘客压抑的感觉。蔚来ET7考虑两者因素,在满足驾驶员和乘员的舒适性基础上,做到了尽可能出色的风阻系数。
空⽓动力学更优的家族前脸
ET7的⻋头延续了蔚来特有的X-Bar家族式前脸设计,不过整体更为柔和简约,大幅降低车辆在正面撞风时,空气流动所带来的阻力。通过对前大灯转角、前引擎盖高度,曲率的优化,确保空⽓流过时尽量紧贴⻋⾝,避免⽓流分离带来的风阻损失。通过对十数轮优化,大灯转角角度,曲率和引擎盖曲率能够减少⽓动阻⼒降低5.6%,对续航⾥程贡献了12.8km的提升。
AGS主动式进⽓格栅
蔚来ET7前脸采用了简约流畅的设计风格,因此仅保留了保险杠下方的进⽓格栅,⽤来满⾜空调以及动⼒驱动单元的散热需要。由于电驱动单元的散热要求相⽐内燃机要低很多,所以在汽油⻋上常⻅的“⼤嘴”变成了精致的窄开⼝,在满⾜功能需要的前提下⼤幅减少进⼊前舱的空⽓量,配合全系标配的AGS(Active Grill Shutter)主动式进⽓格栅,在换热需求较低的情况下关闭AGS叶⽚,配合严苛的泄漏量标准,最⾼可以降低⽓动阻⼒达到9%,续航⾥程提升达17km。
车顶激光雷达
车顶超远距高精度激光雷达和800万高清摄像头的”瞭望塔”式布局,对空气动力学就是一个很大的挑战,但是为了更好的用户体验,空气动力学团队竭尽所能充分优化激光雷达、摄像头倾角,左右两侧弧度,顶部圆弧,最终在造型、风噪、空气动力上,都做到了很好的表现。最终优化了0.005的风阻系数,避免续航损失。
溜背流线型车尾+鸭尾设计
溜背流线型的车尾和鸭尾设计,不仅为蔚来ET7增加运动的视觉效果,更切实有效地提升了整⻋空⽓动⼒学表现。通过一轮又一轮的优化鸭尾的弧度和翘起的高度,来更好的推开空气,避免进入尾部涡流来提升风阻性能。在开发过程中,经过了数⼗次的迭代优化,最终实现⽓动阻⼒降低2.1%、续航⾥程增加4.8km的优异成果。
空力轮圈
轮圈作为车辆颜值和气质的重要一环,对于空气动力学也有着重要的影响,为了追求更好的空气动力学效果,蔚来ET7同样提供了低风阻的空力轮圈可选,通过特殊设计,长续航轮圈把影响续航的空气动力学风阻和滚阻充分结合了起来,即降低了车轮滚阻,同时也可以尽量减少车轮旋转所带来的湍流耗散所形成的阻力。最终经过了多轮设计优化,降低了2.8%的⽓动阻⼒,续航⾥程增加6.4km。
主动式空⽓悬架
蔚来ET7全系车型都配备了主动式空⽓悬架,当⻋速达到限值时,⻋⾝⾼度会⾃动降低10mm,能够⼤幅减少流经⻋辆底部的⽓流,降低进⼊尾涡的⽓流能量,以优化约0.7%的⽓动阻⼒,续航⾥程增加1.6km。
平整的底盘布局
⾏驶过程中,会有⼤量的空⽓进⼊⻋底,⽆论是副⻋架,电机或者众多的管路,都会对空气的流动形成阻碍,增加车辆在行驶时的阻力。蔚来ET7作为⼀款电动⻋,优势就在于它的电池包平整的布置在⻋辆中间,同时匹配上轻量化前后副⻋架底部护板,可以引导⽓流在底部快速通过,在车底形成负压区,不仅可以降低空气阻力,还提升了⻋辆⾼速⾏驶时的稳定性。
蔚来ET7并没有仅仅满⾜于以上整体的低风阻车身设计,更是通过精细打磨每⼀个造型细节,⼒争在各⽅⾯做到最优。
外后视镜
作为车身上最大的突起物,外后视镜对于车辆的空气动力学有着很大的影响,为了最大程度上降低空气阻力,ET7外后镜采用了薄镜柄的设计,并且后视镜外形也尽可能的保持流线型,工程师花费了大量的精力优化后视镜下壳体和上壳体的弧度最优化风阻,最终⽓动阻⼒降低⾼达 1.4%,续航⾥程增加3.2km。
前保险杠下沿
除了上半部分,前保险杠下沿也不可忽视,因为有大量的空气将会从这里流向车底,工程师通过对下沿进行倒圆来优化弧度,让空气进一步贴着车身表面流动,减少风阻,最终实现⽓动阻⼒降低 0.7%、续航⾥程增加 1.6km 的优异成果。
前后轮挡板
挡板的存在感很低,很多⽤⼾可能都没意识到它的存在,⽽它却是提升空⽓动⼒学的重要⼀环。在没有阻挡的情况下,空⽓会直接进⼊⻋轮和轮罩中的空腔,经过⻋轮卷吸并散乱的进⼊⻋辆底部和两侧,形成强烈的涡流。挡板则可以有效的疏导⽓流避免此情况的发⽣。经过多轮针对前后轮挡板尺⼨、布置位置等因素的优化,最终⽓动阻⼒降低0.7%,续航⾥程增加1.6km。
后翼⼦板切割线
作为尾部重要的设计元素,后翼⼦板的作⽤绝⾮美观这么简单,事实上它也是空⽓动⼒学的重要元素之⼀,蔚来ET7通过光滑的曲面设计,独特的切割线可以对⽓流强制分离,让⾼速⽓流远离尾涡区域。蔚来ET7后翼子板曲率和切割线分离点经过多轮调整优化,最终降低了1.1%的⽓动阻⼒,续航⾥程增加2.4km。
门槛饰板
而且为了最大程度减小风阻对车轮的影响,空气动力学工程师还对门槛饰板进行了优化,使得门槛饰板能够微微外翘,来遮盖了更多的后轮,引导气流向外扩散,从而减少后车轮受到空气的冲击进而减少风阻。虽然是一个很小的细节,但是也能够让气动阻力降低0.7%的⽓动阻⼒,续航⾥程增加1.6km。
全球团队高效协作
蔚来的“空气动力及热管理团队”位于中国上海,共拥有近40名工程师, Maximilian Ludwig Ganis先生任副总监,拥有BMW及MAN任职经历的他,在空气动力学及热管理方面有着丰富的经验。
中国、北美、欧洲三线并进
作为空气动力学开发中紧密合作的伙伴,蔚来位于三大洲的设计部⻔之间⼈员往来沟通已成常态。空气动力学团队的⻛洞试验常有设计部⻔同事⼀起参与,在现场直接沟通、快速解决问题,减少低效的邮件和开⼤会的传统形式,以更加扁平⾼效的机制让产品的快速迭代成为可能。
如今,在汽⻋空⽓动⼒学开发中,CFD流体仿真测试⼴泛应⽤,以计算机模拟各个⼯况下的⻋辆空⽓动⼒学表现。CFD的应⽤⼤幅度提⾼了开发效率、降低开发的时间、⾦钱和⼈⼒成本,已经成为很多⻋企开发的主流甚⾄是唯⼀⽅式。但CFD⽆法完全替代⻛洞试验,只有真正的让⻛吹过⻋⾝,才能够收集到最真实的数据并切实优化、解决问题,蔚来ET7超过120⼩时的⻛洞试验是巨⼤的投⼊,但也毫⽆疑问的带来更优秀、可信赖的真实结果。
总结:当我们看到某款纯电动车标榜续航多么厉害的时候,大家都会先想到他使用了高级的电池技术。的确,技术是实现续航能力的基础,而针对于风阻系数的研究,同样不可忽视。最好的例子便是今天的这台蔚来ET7,在做到零百加速3.9s还能做到续航超1000km,0.208的风阻系数功不可没。