终于有人体贴电动车的“屁股”了
出品|虎嗅汽车组
作者|李文博
编纂|周到
头图|视觉中国
100度电一次性跑1200公里,百公里电耗8.3度,每度电掩盖的里程凌驾10公里。
假如有如此一台“吃少少、跑远远”,且轴距可以做到2800毫米的奢华品牌纯电中型轿车摆在眼前,你对否会乐意重新实验对传统品牌出品的“大厂电动车”创建认知。
不乐意,没干系,中国新权利们的积极各位有目共睹。
乐意,那么庆贺你,可以天然会在一台车上一次性见地到天下上最前沿汽车武艺的总和。
这台车就是奔腾VISION EQXX看法车。
你大概会惊诧于它静静无闻的水滴型外表,会沉浸于它47.5英寸的8K大尺寸屏幕,会猎奇它纯天然的座椅“皮革”毕竟有没有蘑菇味。
但最能惹起笔者注意的,却是安装在VISION EQXX看法车尾部的一个组件:运动时,你看不见它;开动时,你也看不见它。能望见它的,仅有后车。
但就是这个能屈能伸,可进可退,外表黑黢黢的部件,可以在言笑间将上下乱流梳理得分明白白,让不安分的氛围乖乖听话,让电池组里的电仿佛怎样也跑不干。
它,就是学名鼎鼎的真·氛围动力学专家:“可伸缩主动式后分散器”。
暴电扇、吸盘车和“违禁品”
比拟VISION EQXX看法车上这套主动式可伸缩尾局部散器板正严厉的外型,分散器老祖宗们的整活水平分明超过一截,这些脑洞天马行空的上古大神们,玩得远比奔腾更特别,更夸诞,更咋咋呼呼。
1970年,一台外表方方正正,全体外型与古代空力气学计划南辕北辙的赛车刷爆举世各大GT赛事,冠军拿得手软不说,还曾交出过“起步排位第十二,终极站上冠军领奖台”的惊人成果单。
这台车就是集速率与特异于一身的Chaparral 2J——一台车尾挂载一对相似外燃机喷口,俨然一具洲际巡弋飞弹样子的赛车。由于Chaparral 2J贴地功能真实太过反常,各位都称它为“吸盘车” (Sucker Car),这个称呼直到今天也没有第二台车有资历使用。
和Chaparral 2J同场竞技的车手们常常埋怨:“这暴电扇卷起地表的油污粉尘今后喷,我们连路都看不清!”但车队老板只淡淡地说了一句:“你们可以直接凌驾去。”
Chaparral 2J的势如破竹,实质上是一场氛围动力学的压倒性成功。我们都晓得,上扬力是赛车的仇人,下压力是赛车的伙伴。提升下压力,就要最大限制地变小汽车和地表间的氛围压力,这就必要增速氛围,办法有两种:第一,使用车底计划,让氛围进入局促的车底管道,提升流速;第二,使用暴电扇产生负压,强行增速氛围。
由于彼时的赛事不设定倡导机排量极限与数目,以是车尾分外加装的两个暴电扇,无时无刻不在抽取车身底部的氛围,共同车身周围塑胶材质的软性侧裙,车底可构成半真清闲区,宛若吸盘一样牢牢吸附在地表上。即使车辆在运动形态下掀开电扇,车身高度都市下降近5厘米。在没有尾翼的情况下,Chaparral 2J制造出了900公斤下压力,比拟使用尾翼的车辆,Chaparral 2J的下压力不会因车速下降显现折损或散失。
圈速提升让工程师们喝彩雀跃,但机件妨碍和历久度成绩,却让工程师们伤透了头脑:一方面,这两个17英寸的暴电扇的扇叶常常在高速行驶中决裂,零件洒一地,把竞速赛玩成道具赛;另一方面,驱动暴电扇的倡导机移植自雪地摩托车,无法在长时间、高强度的赛车活动中坚持安定输入形态,一旦没效,车手基本无法操控。
同时,Chaparral 2J过于蛮横的圈速引来了赛事委员会的强力羁系。一个赛季后,委员会就公布禁用任何可挪动的扰流组件,电扇因行家驶历程中不休转动,被界说为一种可挪动的扰流组件。
“暴电扇”固然只在赛道上稍纵即逝,但其眼前蕴藏的“地表效应Ground effect”实际,却启示了多数古代汽车氛围动力学工程师们,他们不再沉浸于尺寸惊人的尾翼,转而将研发重心下沉到地表,直接推进了尾局部散器的显现。
1978年,唯一态度过F1赛场的“电扇赛车”——Brabham BT46B呱呱坠地。在谁人神仙打斗,各家工程师为了地表效应无所不必其极的年代,鬼才计划师戈登·穆雷(Gordon Murray)在Brabham车队成熟的赛车上做了一个大胆的改动:在车尾倡导机上方,挂载一具由倡导机直接驱动的垂直电扇,看起来是在为倡导机提供分外冷却伎俩,实践上是不休地导出车底气流,使车底更接近真空形态,产生惊人无比的吸附性。这电扇有多凶猛呢,凶猛到BT46B赛车进站后怠速情况下,车身也分明低于别的赛车。
伪装成散热器的车尾超暴电扇,成了对手们避之不及的噩梦漩涡。传奇车手尼基·劳达(Niki Lauda)驾驶着这台“巨型吸尘器”初次出征瑞典就以抢先第二名34.6秒的成果,毫无挂念地拿下冠军。
在F1赛场上,抢先第二名30多秒,你可以想象BT46B毕竟有多无敌。但很快,超暴电扇计划遭到以莲花为首的一切车队剧烈抗议,在仅参赛一场的情况下,Brabham主动拆掉了这套“太古神兽”级的电扇,把“超智能方程电扇赛车”复原成平平无奇的“方程式赛车”。
超暴电扇成果的吸盘车的确超出想象的快,但却是宁静性层面的“违禁品”。制造“地表效应”必要坚持车底与周围情况的相对气密,但倘使碰到路面波动或车辆侧裙、底盘受损,气密性忽然丧失招致的下压力锐减,车辆失控的风险极高。1983年,基于宁静考量,FIA公布了Flat-Bottom Regulation车身下方必需平展条例,吸盘车正式分别赛道。
绝迹于赛道并未料味着民用车也要向“地表效应”挥手分别,在赛车活动中取得富裕验证的超暴电扇褪下夸大的“戏服”后,演进成了由碳纤维板或金属板构成的尾局部散器(Diffuser),在民用车范畴持续奉献着昂贵且名贵的下压力。
好比宝马G82 M4上这套外型繁复的尾局部散器,就是碳纤维在高压热处理下克制成型的。
这台颠末Mansory之手改装的兰博基尼URUS,也选择了相反思绪的尾局部散器。仔细察看你会发觉,这两套尾局部散器,都接纳斜面和垂直于地表的直立布局件梳理车辆底部气流,让车辆上部氛围流速小于下部流速,从而到达增长下压力成效,提升操控安定性。
能屈,也能伸
比拟向外部延展的尾翼布局,尾局部散器不产生分外阻力,所产生的下压力最大可以占整个车身总下压力的40%。这是一门“稳赚下压力,不赔新阻力”的绝妙买卖,燃油车梦寐以求,电动车更是寤寐求之。
一台行驶中的汽车,必要克制三种阻力:第一,轮胎与地表间的摩擦阻力;第二,传动零件间的阻力;第三,劈开氛围时产生的阻力,即各位熟识的风阻。
据公开数据体现,一台车在80km/h时速下,有60%支配的动力是用来克制风阻的。当速率到达200km/h时,85%都将用在与氛围阻力的反抗上。
风阻系数的盘算公式是:正面氛围阻力X 2÷(氛围密度 X 正面投影面积 X 车速的平方),以是倒推氛围阻力的盘算公式是:正面氛围阻力=(氛围密度 X 车速的平方 X 车辆正投影面积 X 风阻系数)÷2,抛开氛围密度这个和车本身不关的要素不谈,车辆正投影面积和风阻系数对车辆承载的氛围阻力起决定性作用。
低落风阻系数的主要途径有四条:第一,低落正投影面积,车越扁越好,抱负形态是把车拍扁成一张纸,但分明不实际;第二,流线型外表,参照已知风阻系数最小的物质水滴(0.05);第三,变小车身孔洞数目,降俯氛围被切割后产生的乱流,增长曲面平滑度,好比电动车上稀有的关闭行进气格栅;第四,拉长车尾,即接纳更长的楔形车尾外型,让车上部和下部的气流快速接近,降俯氛围产生的拖拽力。
对绝大大多家用燃油车来说,风阻系数对能耗的影响远没有对风噪的影响来得直接,只需不是太夸大,如奔腾G,路虎卫士,Jeep牧马人如此的“方盒”外型,都不必太放在心上。但对纯电动车来说,风阻系数是可以对整车能耗产生推翻性作用的决定因子,以是即使终极只能把风阻系数低落0.01,工程师们也要专心努力。
VISION EQXX看法车上的主动式可伸缩尾局部散器,就是一个典范案例。
它是如此事情的:当车速到达每小时60公里时,分散器会分两步移出车身:起首下降与车身构成一个4度的斜角,然后向后方延展200毫米,完备伸出后可让整车风阻系数低落0.01;当车速降至60公里以内时,分散器会主动折叠回车身。
该分散器对整车风阻系数产生积极作用的办法很奇妙:在原有车身布局足以应对氛围阻力,且能耗较低的低速行驶时隐蔽在车身内,维持计划的全体美感;在高速行驶多量斲丧电能时主动伸出,让本就长尾的VISION EQXX看法车变得更长,变小车上部和下部气流接近时间,降俯氛围阻力影响。
主动式可伸缩尾局部散器从数字构思到终极落地在VISION EQXX看法车的历程中,奔腾要处理的困难和要维系的均衡,远比想象中的多。
起首是计划。
要完成更精良的氛围动力学体现,必要雅观度大方地让渡权益,但“不佳看”对任何一位奔腾计划师来说,都无法承受。以是,这两个天生就分歧分歧的工种从一开头就以前“一触即发”。幸而,终极计划师承受了电动汽车对传统汽车理念的挑唆,氛围动力学工程师也承受了“直男感”十足的分散器在不使用时被隐蔽的实际。
其次是零件。
从布局上看,这是一套必要同时完成水安然垂直朝向挪动的双层电控安装,精密组装后的它们要能担当住路面波动、尘土、碎石、泥泞、积水、缓速带的层层磨练,VISION EQXX固然挂着看法车的名号,但也是一台可以合法上路的公路车,这就要求各个零件在使用历程中不出成绩或少出成绩,乃至在极度情况,好比遭遇追尾时,可快速发出,变小丧失。
最初是逻辑。
为什么将分散器伸出的车速阈值定为60公里,奔腾工程师给出的表明是,车速只是一个易感知的目标,实践抬升车电脑还会整合传感器监测到的风力和风速,与车速举行及时整合,终极给出“伸出”或“维持”的举动指令。“假如车速在59公里和61公里之间反复横跳,分散器不会往返作动,仅有稳态一段时间后,分散器才会作动。”工程师报告虎嗅。
VISION EQXX看法车能在均匀时速80公里以上的工况下,交出一次充电续航1,202公里,且均匀百公里能耗仅有8.3千瓦时的成果,都是从主动式可伸缩尾局部散器如此的细节中一公里一公里“抠出来”的,轮胎省一点,轮毂省一点,电池顶盖省一点,“贴纸”式的logo省一点,太阳能板再充一点……
关于这些武艺,你一定会提出质疑:看法车如今就用上了,我的车什么时分才有呢?
这个成绩,奔腾但是在VISION EQXX看法车开跑之前,就给过答案了:将来基于模块化架构(MMA)打造的紧凑型及中型汽车,将引入这些功效。
不外,搭载了主动式可伸缩尾局部散器MMA平台量产新车可否落地中国市场照旧个未知数,毕竟向后伸长200毫米意味着整车的纵向数据产生了厘革。
2021年1月1日开头实行的《机动车宁静武艺查验项目和办法》(GB 38900-2020)中划定,注册纪录宁静查验时,机动车外廓尺寸实测值与机动车产物告示、机动车出厂及格证纪录的数值比拟,偏差应满意:汽车(三轮汽车除外)、挂车不凌驾±1%或±50毫米。
以是处理方案也不是没有:要么将量产车型上可伸缩尾局部散器的延展范围控制在50毫米以内,要么在尾局部散器全部伸展的情况下丈量车长并上报。
写在最初
在电池武艺取得打破性历程,充电基建立施完成跃进之前,消耗者对电动车的里程焦急不会被取消。由于直到今天,绝大局部市售电动车都不被以为有资历胜任远程旅游,即使不少数产车的官方续航里程声称已凌驾1000公里。
以是,与其等候外部情况改动,不如像奔腾如此“向内发力”,换更轻更优秀的质料,优化车身布局计划,提升能量传导听从,更新热办理体系,借力太阳能。倘使路抬升驶着电动车向后伸出的不是拖车钩,而是分散器,大概用100度电跑2000公里,也不再是痴人说梦了。
正在改动与想要改动天下的人,都在 虎嗅APP