最近,“风阻系数”这个词火了,理想MEGA这么大的MPV只有0.215,还有一众新势力品牌,甚至突破0.2,大家都在往低了整,但历史上空气动力学做得最好的一个品牌却偏偏搞出一个“又大又小”的风阻系数,整出了新花样,这就是路特斯。
路特斯是空气动力学的鼻祖,在还没有“风洞试验”的年代,它尝试在车上沾满羊毛观察气流的方向,以此来优化空气动力学设计。它早期的F1赛车Type 79利用“地面效应”对空气动力学的强化,将底盘抽真空让车身上下形成压力差,以获得更大的下压力,车辆稳稳地压在地面,这些独门技术让它轻松获得当年的F1冠军。
“身价”2188万的EVIJA更是“空气动力学之王”,采用“孔隙”设计,实现1800kg的下压力,而在320km/h的极速状态下,这个下压力甚至超过1680kg的车重,理论上这时EVIJA可以倒着贴在天花板上跑。
来到纯电超跑轿车EMEYA,路特斯保留品牌特有的下压力优势设计,也通过主动空气动力学套件,实现了风阻和下压力的完美平衡。
看得见风的风洞试验
EMEYA是路特斯最新的一台纯电车,号称最会玩风的高手,面向中国市场,不吹一下风洞怎么行?它在重庆中汽研进行了这次试验,这是路特斯的保留节目,别人逃避风,而它驾驭风。
顺便说一下,EMEYA在上市时也公布了它的中文命名“繁花”,很合理,因为它源自哈萨尼亚阿拉伯语,本身就有“繁花若梦”的寓意。但有人会说它贴了王家卫《繁花》的热度,这其实无伤大雅。
在风洞测试过程,我们先后将Type 79、Evija和EMEYA推进试验台,分别感受它们在风洞中的姿态,当然这次的主角是新车EMEYA,它在风洞呆得时间是最长的。车子固定在18米的通道上,4000kW的风机一吹,联合吐出的烟流,“烧钱”试验就开始了,烟流在车顶上方很有层次得流过。很有意思的是,EMEYA在风洞中吹出来的风阻系数并不是固定的,它是在0.21-0.34之间自由切换。
从一个公式读懂风阻
为什么它要追求极致低风阻0.21,因为它是一台电车,意味着有更长的续航;又为什么要有高风阻0.34,因为跑车需要借助风的力量,获得更大的下压力,飞驰时更紧贴在地面上,像保时捷911是0.3出头,而F1赛车大概是在0.7-1.1,这点可能颠覆不少人的认知。
怎么把空气阻力往小了做?先看一个公式,F=1/2CdρSV²,各个字母的代表是,F即是空气阻力,Cd是风阻系数,ρ是空气密度,S是汽车正向迎风的投影面积,V是车速。从这个公式很容易看风阻系数越小,车受到的阻力就越小,而且迎风面积关系也挺大,此外车速和空气阻力还是成平方的作用,这就是车速越快,车子受到的阻力大幅增长的原因。
从公式看,在设计之初能改变的也就只有Cd和S,研究表明,更圆润更流畅的造型能降低Cd值,例如水滴大概是0.05。这指导工程师将汽车外形往流线型上靠,并尽量将空气维持在层流的状态,即是车辆行驶划过空气时,尽量让气流保持丝滑,层与层之间互不干扰,不要形成杂乱的紊流,这就要求它把底盘做平整,格栅做密封,缩小后视镜,隐藏掉门把手,避免大灯突出,减小轮毂开口等等。
别人都在做小,路特斯为什么要做大?
说回EMEYA,它做了哪些优化呢?大灯完全嵌入到外观件内,隐藏式门把手不给风阻添乱,引擎盖筋线梳理气流,溜背式车顶导流,这些都还比较常规。
有亮点的地方是,主动进气格栅关闭之后,风会被导到两侧,又降低风阻,根据文丘里效应,也就是气流从小的孔洞进入,流速加快,产生吸附作用,这一块的设计就能增加23km的续航。前扰流板下方的主动气坝完全关闭,也能提升12km的续航。EMEYA用上了电子后视镜,迎风面积大大缩小。这台车头顶配了激光雷达,但这雷达是可以收缩起来的,除了同品牌的ELETRE,你在其他车上还没见过。
在车尾,把双层尾翼收拢同样能减少阻力,而后扩散器主动伸出之后,减少车辆上部和下部气流汇聚的时间,也有减少阻力的作用。虽然单个位置的调整后对整车的Cd值贡献数字非常小,可能只有一个或两个count(1 count就是0.001Cd),但累积下来就降到了0.21这个挺漂亮的数值了。
但路特斯的车绝不仅仅追求续航,它的运动基因哪怕进入电动化时代也不会丢失,速度和激情缺一不可。在燃油车时代,路特斯的运动并不是靠堆砌大马力,而是让车身尽量轻盈,但来到电车时代没办法了,102度的电池太重,EMEYA有2.5吨重,R+版本的最大功率高达918匹,再在全身用上昂贵的碳纤维空气动力学套件进行减重,这一增一减就达到更高的推重比。
改变最大的应该是这套悬浮式的主动双层尾翼,基于一套智能系统能使得主副尾翼通过多连杆组件联动,达到三种悬停状态。每一级都对应不同的风阻系数和升力系数,当完全打开时,可提供215kg的最大净下压力,大概像三四个成年人在帮你压住车尾,可想而知高速开起来多么稳健。
前面说的可主动伸缩气坝是别家没有的独创技术,它曾因为帮路特斯在F1发挥的性能太过于卡bug而导致被禁用,现在却在民用车上复活了。主动气坝减少底盘和路面之间的间隙,提高空气动力学性能,在完全开启时,能提供最大76kg的下压力,提升车辆的稳定性。