【本田风阻怎么样】像风一样跑的话，降低汽车风阻力系数有多难？|聚合技术

文：魏东胜/车集网

[引言]像风一样奔跑是很多人的梦想。事实上，抗风系数也是衡量汽车武功高低的重要指标。

通常我们感觉空气轻而柔软，但运动中的空气充满力量，速度越快，力量越强。

例如，汽车以80公里/h的速度行驶时，60%的阻力来自空气阻力。速度上升到200公里/h时，空气阻力几乎占所有行驶阻力的85%。由于汽车在行驶过程中无法避免空气阻力，因此要采取一些措施来缓解这种气流，稳定车身，尽量带走发动机、刹车等产生的热量。

这包括空气动力学专业。对于赛车来说，空气动力学的作用是有效地缓解和利用这些气流，为车辆提供足够的压力，同时迅速消除发动机、制动系统产生的热量。

在民用汽车领域，空气动力学设计对车辆的动力效率、燃料消耗、噪音和稳定性表达起着至关重要的作用。例如，与风阻系数为0.27Cd的汽车和风阻系数为0.3Cd的汽车相比，与后者相比，平均每10公里节省0.15升，按家用车辆每年平均1.5万公里计算，可节省20多升。

一、空气动力学在汽车上的应用

20世纪20年代以前对汽车的空气动力学没有具体概念，但20世纪初出现的一些赛车在一定程度上融合了尖头和其他流线型设计要素，从那以后汽车空气动力学设计开始发展。

1921年，德国发明家埃德穆德拉姆弗勒设计了一辆名为“流言-特洛夫钢笔-奥托”的汽车，“泪滴车”。这辆车的抗风系数达到了惊人的0.27Cd。这是什么概念？举几个现代车型的例子。不久前高潮的“豪华宽体轿车跑”也是0.28Cd，同等速度0.32Cd(同一行的奥迪A3是0.29Cd)，受到猎豹启发的马兹达昂克赛拉是0.28Cd，刚上市的别克威兰是0.27Cd。

这个车型的例子是因为这些车都是现在消费者关注的车型，更重要的原因是这些车都是A级车型。目前，在私家车中，A级车型比其他等级更关注设计的流动线性度，即抗风系数。

通过比较，可以推测90年前“泪滴车”的抗风系数有多可怕。因为即使是现在，降低风阻力系数也不容易。对于像“泪滴车”风阻系数这样的别克威兰来说，设计师在设计这辆车时，经过近两年的空气动力学研发过程，进行了大量CFD流体模拟分析。前后共进行500次优化及200小时以上的风洞测试。不久前车家军还在。

但是“泪滴车”外形有点奇怪，超大型车身不符合当时主流的审美，容易发生交通事故，所以只要生产100辆就消失得无影无踪了。目前剩下的两辆泪滴车分别被柏林科学博物馆和慕尼黑德国博物馆永久收藏。

二、追求低风阻为什么这么难？

首先，我们来看一组风阻系数公式。

风阻系数(Cd)=正面风阻(F)2(空气密度()x正面投影面积(A)x速度平方(V2))。

从上面的公式可以看出，为了控制风阻系数的高低，容易变化的是汽车的迎风面积。(威廉莎士比亚，温德夏，风名)。事实上，仔细观察就会发现，不管是飞机还是鸟，头和尾都是圆的，是细的。因为通过气流时，空气可以保持流动状态，没有形成很大的阻力，汽车挡风也是同样的道理。(威廉莎士比亚，温德萨默，汽车名言)(Wind Summer，《汽车名言》)设计师为了减少空气阻力，通常将车头设计成稍微下沉，挡风玻璃向后倾斜，试图与车头形成更大的角度。

除了车头、挡风玻璃等正面迎风面积产生的阻力外，汽车尾部真空区也形成一定的阻力，真空区越大，阻力越大。为了减少真空区，理论上汽车的后部也要设计得低而光滑。

但是风阻力系数不是越低越好。理论上，风阻系数越低，越有助于省油，但对于普通消费者来说，除了省油之外，还要考虑车内空间、行驶时视野等因素。当然，对汽车企业来说，要考虑设计制造的难度和成本等。例如，很多车型不仅仅追求风阻系数，而是将车的后部设计得很低。因为还要考虑压力。

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汽车依靠车轮与地面的摩擦实现行走，要靠下压力来实现稳定性。如果风阻系数过低，升力就会很明显。我们有时高速行驶时感觉车子发飘，一般认为是车身太轻了，但实际上很大一部分原因是下压力不够。因此一些赛车都加装了尾翼，目的就是增加下压力。一般民用车则不需要增加尾翼，但为了增加些下压力，往往将尾部设计得稍微上扬。

鱼和熊掌不可兼得，所以设计师们都在努力地找一个平衡点，这确实是件不太容易的事情。

三、各车企如何降低风阻系数？

正常行驶的车辆，大约35%-40%的空气从车身上面流过，约25%会从侧面流过，而10%-15%从车身底部流过。对于车身上面设计大同小异。不过对于侧面和底盘的设计确实有些差异的，具有代表性的有日韩车系和欧美车系。

很多日系车为了追求侧面的低风阻系数，采用三角楔形的车身设计，例如丰田的普锐斯和本田的飞度，普锐斯的风阻系数甚至达到0.25甚至小于很多跑车。之外，丰田普锐斯和凯美瑞还在车头和车尾下方装备了扰流翼，目的是在车辆高速行驶时理顺车身气流，以降低车身的摆动，起到降低风阻的作用。

韩国车具有代表性的便是现代的流体雕塑，这种设计既美观也迎合了空气动力学，使得其高速行驶时，车身上凸凹有致的线条能很好地引导气流，还能获得相应的下压力，让视觉美感和工业设计较好地融合在一起。

和日本、韩国不同，欧美的高速公路比较发达，德国的高速公路甚至不限速。所以在汽车设计之初，他们非常注重车身底部的空气阻力，因此他们也更注重底盘的设计。最常见的方法是尽可能让底盘平整，减少零部件之间的高度差。有的甚至在底盘下面加装护板，不过加装护板使得整车重量增加、成本上升，因此一般高端车型才会加装，例如奥迪A6、奔驰GLA等。

除了护板以外还有其他办法，可在前保险杠下方加一块扰流板，通用和福特很多车型就是这么干的。还是举个威朗的例子，设计底盘时除了尽量减小零部件之间的高度差外，设计师还在威朗的前保底部设计了前保挡风板，这样与后方的发动机保护板空气动力学性能相互影响。你看，除了头部、侧身和尾部，还有很多细节都需要调整，才能够做出0.27Cd的低风阻系数。其实前保挡风板除了降低风阻之外，还一定程度上提升了底盘的安全性。

车聚小结：

空气动力学是一项及其复杂和高深的学科，无论是飞机、轮船还是汽车都与之有着密不可分的联系。在汽车方面大到整个车身，小到一个零部件都是影响空气阻力的因素。所以设计师在设计一款车时要经过几年的开发过程，且需要长达上千个小时不停地实验，经过反复地校正和优化，最终才能够设计出一款风阻系数较低且行驶比较稳定的车型。

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