领略极致:世界上最符合空气动力学的汽车 发展史

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领略极致:世界上最符合空气动力学的汽车 发展史

2023-12-24 17:34| 来源: 网络整理| 查看: 265

在1980年,大众制造了ARVW概念车,这是它所创造的最符合空气动力学的汽车

由于2019新冠疫情,没有新的汽车科技发布会,一些汽车制造商的新闻办公室通过挖掘档案来填补空白,与我们分享有趣的科技。周四,北美大众公司介绍了该公司有史以来最具空气动力的汽车。它被称为“大众空气动力学研究”,建于1980年,用于演示如何使车辆尽可能地滑,阻力系数(Cd)只有0.15。ARVW由一个177hp(132kW)2.4L直列六缸发动机驱动,其在意大利南部的Nardo测试赛道上测试时,它的速度达到了225mph(362km/h)。但ARVW并不是有史以来最低阻力的车型,只是最低阻力的大众车型。那么什么是有史以来最符合空气动力学的汽车呢?

ARVW能够在Nardo高速碗赛道上达到225英里/小时(362公里/小时)

量产型汽车

几年前,当特斯拉(Tesla)发布了Model 3时,其为这款车的Cd为0.23值引以为傲,比Model S和Model X的值高0.01。特斯拉并不是为了炫耀才优化了Model3的空气动力学。汽车的阻力越小,每单位能量能行驶的距离就越远,因为它不必费力地在空气中行驶。然而,当Model 3只有在18英寸的车轮上安装了空气轮罩时,才会这么顺滑。去年年底,汽车和驾驶员对“aero”车轮套进行了测试。(如果你是Model 3的车主,而且喜欢超跑,你可以减少你的车的阻力,从而提高它的续航里程,甚至可以通过安装售后市场的前扰流板和后扰流板来进一步提高续航里程。)

当车轮转动时,会对空气造成很大的干扰,从而产生空气动力阻力

但Model 3并不是现已投入生产的阻力最低的车型。,保时捷的Taycan电动车在去年上市时,就已经超越了特斯拉的最高级款车型。Taycan Turbo和Taycan 4S的Cd值都是0.22,不过这两款车都只安装了最符合空气动力学的车轮。Taycan的涡轮增压器采用了不同的设计,在风洞测试中,Cd值增加了0.03。

这个数值相当低,这也是为什么Autoblog, Car and Driver, The Drive, Inside EVs, MotorTrend, Road and Track, Roadshow以及其他公司都发现其EPA范围悲观的原因之一。但保时捷并不是第一家销售Cd值仅为0.22的汽车制造商。宝马和奔驰都早前就在该领域有所涉及,他们都有一辆较优的柴油轿车。2013年,奔驰对超低阻力的2013款CLA 180 BlueEfficiency车型( Cd为0.23)做了进一步的优化,配备了不同的后视镜、车轮盖、锯齿形扰流片,并做了一些其他的调整,以达到0.22的Cd值。四年后,宝马520d 高效动力柴油轿车也获得了同样的参数。

保时捷Taycan 4S和Taycan Turbo在安装了这些轮子后Cd值为0.22

这还没有结束。早在1996年,通用汽车公司的EV1 BEV就以0.19的Cd值打破了世界纪录。2013年,大众在吸取了ARVW的经验教训的基础上,推出了XL1,并与之不相上下。这款双座车是应费迪南德·皮耶希(Ferdinand Piech)的要求制造的。皮耶希告诉大众的工程师,他想要一辆“1升“的汽车,只要1升就能行驶100公里,换句话来说,这相当于每加仑跑235.1英里。事实上,XL1是一款插电式混合动力车,它结合了47hp(45kW)两缸柴油发动机和27hp(20kW)电动机,能够更好地实现Piech的目标,在欧洲测试循环中达到0.89L/100km(265mpg)。

XL1可能不会在低阻力量产车的王冠上停留太久。在荷兰,一家名为"光年"(Lightyear)的创业公司正在开发一款名为“光年一号”(Lightyear One)的太阳能电动车。如果“光年一号”成功将其投入生产,那么它应该能够与EV1和XL1相媲美,甚至更好——目前,Lightyear公司只是声称其Cd值“低于0.2”。

覆盖轮毂比巧妙的轮毂设计更能减少阻力。

概念车与赛车

Cd值为0.19的确是超低阻力了,但正如ARVW所示,如果你不需要满足任何道路车辆认证规则,那么就有可能进一步减少阻力。就像JCB Dieselmax一样:在2006年,这款柴油驱动的陆地速度记录车是由Ron Ayers设计的,他还负责了Thrust 2, Thrust SSC, and Bloodhound SSC(现的 Bloodhound LSR)陆地速度车。(还有Enfield 8000,后来变成了乔尼·史密斯的通量电容器。)JCB Dieselmax的速度没有英国皇家空军中校安迪·格林(Andy Green)驾驶的喷气式陆地高速汽车跑得快,但它的确创造了柴油发动机汽车的世界纪录,达到了350英里/小时(563公里/小时)。它的Cd值为0.147。

在纯概念车领域,福特1986年推出的Probe V可能是有史以来最符合空气动力学的车型。顾名思义,这可追溯到20世纪70年代末的一系列探测器概念中的第五个。发动机安装在车尾,这使得引擎罩很低,四个轮子都覆盖着整流罩,这意味着在风洞中测试时,探测器V记录的Cd值只有0.137。

我们现能找到的最低风阻的概念车是这辆,1986年的福特探测器v

尽管如此,还有更低阻力的车。虽然现在的赛车优化了行驶时产生的压阻,但在空气动力学家发现空气可以用来增加抓地力之前,他们的努力主要集中在减少阻力上。勒芒的情况尤其如此,那里的赛道包括3英里(4.8公里)的穆尔桑直道。没有一辆勒芒汽车比Panhard CD LM64更重视这一点。它的车身是由空气动力学家查尔斯·德伊奇和卢西恩·罗曼尼设计的,它使用了有盖的车轮和平滑的地板,以0.12的Cd值在穆尔桑直道上飞驰

然而,就连Panhard也被另一种陆地高速车Goldenrod超越了。1965年,由鲍勃·萨默斯和比尔·萨默斯兄弟建造的这辆车,以409英里/小时(659公里/小时)的速度创造了地球上最快的轮驱动汽车的世界纪录。这一纪录一直保持到1991年,并下降到第四,克莱斯勒半发动机和一张Cd 0.1165的加州理工学院磨制的Cd组合。这个纪录一直保持到1991年,并下降到第四名,该Hemi发动机是由加州理工学院和克莱斯勒联合研制的,其Cd值为0.1165。

但是,有史以来最低阻力轮式汽车的记录是由一个看起来比上面图片中展示的任何车辆都要奇怪得多的机器所创造的。它被称为生态赛跑者8号,它是德尔夫特团队为壳牌生态马拉松建造的一系列汽车之一。Eco Runner 8的鱼雷状车身有一个平卧的驾驶位置,只有三个轮子,可能是有史以来空气动力学效率最高的道路车辆,Cd值为0.045。

现今最快的赛车是生态赛跑者8号,它的形状及像个子弹一样

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