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        御風(fēng)而行

        2014-03-22 10:06:17國舜
        汽車之友 2014年1期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計

        國舜

        奔馳新S級有很多新技術(shù)可以拿來討論,比如舒適裝備就能列舉出眼花繚亂的數(shù)字:每個座椅6個通風(fēng)馬達,全車有100個電動馬達打造舒適功能,座椅加熱的最大功率達到2000瓦/平方米,每個座椅有14個氣動按摩艙室,用24個揚聲器打造3D立體聲,音響輸出功率達到1540瓦,更恐怖的是多媒體軟件系統(tǒng)就有3千萬行代碼。

        但今天我們想把注意力放在一個涉及汽車性能的最基本問題之一,就是空氣動力學(xué)。新S級0.24的風(fēng)阻系數(shù)(Cd)樹立了級別新標(biāo)桿,S300 BlueTEC HYBRID甚至低到0.23。相信你也好奇奔馳是怎么做到的。

        空氣動力學(xué)和外形設(shè)計的平衡

        車輛空氣動力學(xué)的不二法則是:前部要盡可能圓滑,將氣流平穩(wěn)平滑導(dǎo)過車身表面;尾部要盡可能尖銳,形成最佳的分離條件。

        為了迎合空氣動力學(xué),也曾經(jīng)出現(xiàn)過有著尖尖車尾的跑車,比如70年代的歐寶GT就有著刀切狀的尾部,有非常好的空氣動力學(xué)表現(xiàn),但奔馳S顯然不能采用這樣的設(shè)計。

        新S級尾部有著優(yōu)美的比例,雖然不是尖尖的形式,但如果仔細觀察,你仍然能發(fā)現(xiàn)不少細節(jié)都是為了達到最佳的空氣動力效果而特地打造的。比如,后備廂蓋上沿的設(shè)計和尾燈罩上的擾流造型,這些不吸引人們視線的細節(jié)都大大改善了空氣動力學(xué)效果。

        奔馳新S級長長的車身也有獲得更佳空氣動力學(xué)的先天優(yōu)勢。就像快艇一樣,長度能夠改善水流。S級有足夠的車身長度和長的前后懸,這都有利于改善風(fēng)阻,工程師也有更大空間來改善流過輪拱的氣流。

        無疑,奔馳新S級對空氣動力學(xué)的追求,不能破壞它的外形設(shè)計原則,而是要在二者之間取得平衡,所以我們可以在它的身上發(fā)現(xiàn)不少既性感又具有上佳空氣動力學(xué)的設(shè)計。比如光滑的拱形車頂,讓S級優(yōu)雅運動之余又打造出了側(cè)面的完美水滴效果,非常符合空氣動力學(xué)的原則。當(dāng)然,我們?nèi)匀荒茉赟級上發(fā)現(xiàn)破壞空氣動力學(xué)的東西,最典型的就是那三叉星的立標(biāo),相關(guān)負責(zé)人也承認它造成的風(fēng)阻的確可觀,但沒有提供具體數(shù)字。

        細節(jié)決定成敗

        奔馳新S級0.24的超低風(fēng)阻系數(shù),其實是由很多甚至還不到0.001的改進才積少成多得來的。你能想到嗎?新S最大的風(fēng)阻改善之一,只是來自于前輪拱下邊緣采用了新奇的三角結(jié)構(gòu),而這已經(jīng)算是對風(fēng)阻很大的貢獻了。

        可以理解,有時空氣動力工程師對細節(jié)的堅持肯定讓大手筆的外形設(shè)計師很難理解。當(dāng)工程師與設(shè)計師交涉希望前霧燈窩有個2毫米尺寸變化時,設(shè)計師肯定覺得他們瘋了,但這2毫米的變化卻帶來了整車氣流的巨大變化。

        可能你也不免有點疑惑,奔馳S級這樣動力強勁的車,需要耗費這么大精力糾結(jié)于這千分之幾的風(fēng)阻系數(shù)么?奔馳其實很清醒自己在做什么。首先,降低風(fēng)阻和降低風(fēng)噪是基本相關(guān)的,降低了A柱和后視鏡空氣阻力同樣會降低風(fēng)噪,在超過180km/h速度下人們依然能放松交談和享受音樂是S級必需的。另外,S級要打造出色的高速性能,速度甚至要超過200km/h,在速度高于60km/h后空氣動力學(xué)就成為關(guān)鍵因素了,到了120km/h空氣阻力增加到之前的4倍,到240km/h的時候就是原來的8倍,這時一半的油耗都在克服空氣阻力了。當(dāng)然,為了打造安全的新S級,強壯的車殼結(jié)構(gòu)和無數(shù)的氣囊自然意味著重量的增加,但這些可以借助降低風(fēng)阻來彌補,每降低0.01的Cd等價于降低35-40公斤重量,把上一代S級的0.26降低到了這一代的0.24和0.23,相當(dāng)于降低了100公斤重量和降低綜合油耗0.1L/100km,在高速路上甚至能降低0.4L/100km。

        傳統(tǒng)與現(xiàn)代的結(jié)晶

        新S級的超低風(fēng)阻和最新的計算機模擬手段也不無關(guān)系。數(shù)字模擬可以更快、更精準(zhǔn)得出結(jié)果。數(shù)字化的車身建模已經(jīng)可以把車身表面細分到5千萬個小單元的規(guī)模了,而且一個晚上就能計算出結(jié)果。10年前,這樣的計算需要6個月,精度還達不到現(xiàn)在的一半。

        即使數(shù)字模擬有諸多優(yōu)點,它也不能替代風(fēng)洞。奔馳最新風(fēng)洞剛剛投入使用,它可以模擬265km/h的車速,風(fēng)洞內(nèi)部維持23-24度常溫,以保證測量儀器的精確。

        奔馳相關(guān)負責(zé)人這樣解釋計算機和風(fēng)洞的協(xié)作:用數(shù)字模擬,可以檢查很復(fù)雜、很細微的氣流現(xiàn)象并消除它們;借助風(fēng)洞,更方便進行大規(guī)模的調(diào)整。

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