楠木軒

風阻係數與特斯拉Model S Plaid一樣 蔚來ET7是如何做到的?

由 端木泰華 發佈於 綜合

  關於風阻係數,我們當然知道越低越好,但你知道0.208是什麼概念嗎?如果我説全世界量產車中,奔馳EQS的0.20排第一,蔚來ET7的0.208排第二,你是不是心裏就有個數了?不過為什麼排在前幾名的純電動車型居多呢?對於純電動車型來説,工程師們在想盡一切辦法尋找提高續航里程的方法,那研究如何降低風阻係數,自然就是一項重要的課題了。今天咱們就來看看蔚來ET7是怎麼將風阻係數做到量產車中第二名的。

  之所以追求更低的風阻係數是因為當車輛在高速行駛的時候,需要克服的最大阻力就來自於空氣。而隨着汽車發展進入新能源時代,電動車更為靈活的機械佈局讓空氣動力學也迎來了新的機遇。風阻是隨着速度的平方而增長,因此出色的空力表現對高速續航里程有着至關重要的作用。對於電動車來説,在其它條件相同情況下,風阻係數每降低0.01,可將純電動車續航里程提升5~8km左右。

  蔚來ET7這款車,自帶多種閃亮標籤,比如“續航超1000km的純電動車”、“零百加速3.9s”、“蔚來首款中大型車”等等。而優異的空⽓動⼒學⼯程便是出眾性能的幕後英雄,它讓ET7跑得更快,同時續航也更多。接下來我們就來看看ET7都在哪些方面下了功夫。

  前後檔傾角和C柱“肩線”特徵

  汽車上乘員艙人機舒適性要求和空氣動力學有許多較為矛盾的地方,前擋風玻璃越傾斜越有利於減少風阻,但同時又會帶來駕駛者頭部空間縮小,產生壓抑的感覺;同樣的道理,尾部溜背造型有利於減少風阻,但是也會帶來一定的第二排乘客壓抑的感覺。蔚來ET7考慮兩者因素,在滿足駕駛員和乘員的舒適性基礎上,做到了儘可能出色的風阻係數。

  空⽓動力學更優的家族前臉

  ET7的⻋頭延續了蔚來特有的X-Bar家族式前臉設計,不過整體更為柔和簡約,大幅降低車輛在正面撞風時,空氣流動所帶來的阻力。通過對前大燈轉角、前引擎蓋高度,曲率的優化,確保空⽓流過時儘量緊貼⻋⾝,避免⽓流分離帶來的風阻損失。通過對十數輪優化,大燈轉角角度,曲率和引擎蓋曲率能夠減少⽓動阻⼒降低5.6%,對續航⾥程貢獻了12.8km的提升。

  AGS主動式進⽓格柵

  蔚來ET7前臉採用了簡約流暢的設計風格,因此僅保留了保險槓下方的進⽓格柵,⽤來滿⾜空調以及動⼒驅動單元的散熱需要。由於電驅動單元的散熱要求相⽐內燃機要低很多,所以在汽油⻋上常⻅的“⼤嘴”變成了精緻的窄開⼝,在滿⾜功能需要的前提下⼤幅減少進⼊前艙的空⽓量,配合全系標配的AGS(Active Grill Shutter)主動式進⽓格柵,在換熱需求較低的情況下關閉AGS葉⽚,配合嚴苛的泄漏量標準,最⾼可以降低⽓動阻⼒達到9%,續航⾥程提升達17km。

  車頂激光雷達

  車頂超遠距高精度激光雷達和800萬高清攝像頭的”瞭望塔”式佈局,對空氣動力學就是一個很大的挑戰,但是為了更好的用户體驗,空氣動力學團隊竭盡所能充分優化激光雷達、攝像頭傾角,左右兩側弧度,頂部圓弧,最終在造型、風噪、空氣動力上,都做到了很好的表現。最終優化了0.005的風阻係數,避免續航損失。

  溜背流線型車尾+鴨尾設計

  溜背流線型的車尾和鴨尾設計,不僅為蔚來ET7增加運動的視覺效果,更切實有效地提升了整⻋空⽓動⼒學表現。通過一輪又一輪的優化鴨尾的弧度和翹起的高度,來更好的推開空氣,避免進入尾部渦流來提升風阻性能。在開發過程中,經過了數⼗次的迭代優化,最終實現⽓動阻⼒降低2.1%、續航⾥程增加4.8km的優異成果。

  空力輪圈

  輪圈作為車輛顏值和氣質的重要一環,對於空氣動力學也有着重要的影響,為了追求更好的空氣動力學效果,蔚來ET7同樣提供了低風阻的空力輪圈可選,通過特殊設計,長續航輪圈把影響續航的空氣動力學風阻和滾阻充分結合了起來,即降低了車輪滾阻,同時也可以儘量減少車輪旋轉所帶來的湍流耗散所形成的阻力。最終經過了多輪設計優化,降低了2.8%的⽓動阻⼒,續航⾥程增加6.4km。

  主動式空⽓懸架

  蔚來ET7全系車型都配備了主動式空⽓懸架,當⻋速達到限值時,⻋⾝⾼度會⾃動降低10mm,能夠⼤幅減少流經⻋輛底部的⽓流,降低進⼊尾渦的⽓流能量,以優化約0.7%的⽓動阻⼒,續航⾥程增加1.6km。

  平整的底盤佈局

  ⾏駛過程中,會有⼤量的空⽓進⼊⻋底,⽆論是副⻋架,電機或者眾多的管路,都會對空氣的流動形成阻礙,增加車輛在行駛時的阻力。蔚來ET7作為⼀款電動⻋,優勢就在於它的電池包平整的佈置在⻋輛中間,同時匹配上輕量化前後副⻋架底部護板,可以引導⽓流在底部快速通過,在車底形成負壓區,不僅可以降低空氣阻力,還提升了⻋輛⾼速⾏駛時的穩定性。

  蔚來ET7並沒有僅僅滿⾜於以上整體的低風阻車身設計,更是通過精細打磨每⼀個造型細節,⼒爭在各⽅⾯做到最優。

  外後視鏡

  作為車身上最大的突起物,外後視鏡對於車輛的空氣動力學有着很大的影響,為了最大程度上降低空氣阻力,ET7外後鏡採用了薄鏡柄的設計,並且後視鏡外形也儘可能的保持流線型,工程師花費了大量的精力優化後視鏡下殼體和上殼體的弧度最優化風阻,最終⽓動阻⼒降低⾼達 1.4%,續航⾥程增加3.2km。

  前保險槓下沿

  除了上半部分,前保險槓下沿也不可忽視,因為有大量的空氣將會從這裏流向車底,工程師通過對下沿進行倒圓來優化弧度,讓空氣進一步貼着車身表面流動,減少風阻,最終實現⽓動阻⼒降低 0.7%、續航⾥程增加 1.6km 的優異成果。

  前後輪擋板

  擋板的存在感很低,很多⽤⼾可能都沒意識到它的存在,⽽它卻是提升空⽓動⼒學的重要⼀環。在沒有阻擋的情況下,空⽓會直接進⼊⻋輪和輪罩中的空腔,經過⻋輪卷吸並散亂的進⼊⻋輛底部和兩側,形成強烈的渦流。擋板則可以有效的疏導⽓流避免此情況的發⽣。經過多輪針對前後輪擋板尺⼨、佈置位置等因素的優化,最終⽓動阻⼒降低0.7%,續航⾥程增加1.6km。

  後翼⼦板切割線

  作為尾部重要的設計元素,後翼⼦板的作⽤絕⾮美觀這麼簡單,事實上它也是空⽓動⼒學的重要元素之⼀,蔚來ET7通過光滑的曲面設計,獨特的切割線可以對⽓流強制分離,讓⾼速⽓流遠離尾渦區域。蔚來ET7後翼子板曲率和切割線分離點經過多輪調整優化,最終降低了1.1%的⽓動阻⼒,續航⾥程增加2.4km。

  門檻飾板

  而且為了最大程度減小風阻對車輪的影響,空氣動力學工程師還對門檻飾板進行了優化,使得門檻飾板能夠微微外翹,來遮蓋了更多的後輪,引導氣流向外擴散,從而減少後車輪受到空氣的衝擊進而減少風阻。雖然是一個很小的細節,但是也能夠讓氣動阻力降低0.7%的⽓動阻⼒,續航⾥程增加1.6km。

  全球團隊高效協作

  蔚來的“空氣動力及熱管理團隊”位於中國上海,共擁有近40名工程師, Maximilian Ludwig Ganis先生任副總監,擁有BMW及MAN任職經歷的他,在空氣動力學及熱管理方面有着豐富的經驗。

  中國、北美、歐洲三線並進

  作為空氣動力學開發中緊密合作的夥伴,蔚來位於三大洲的設計部⻔之間⼈員往來溝通已成常態。空氣動力學團隊的⻛洞試驗常有設計部⻔同事⼀起參與,在現場直接溝通、快速解決問題,減少低效的郵件和開⼤會的傳統形式,以更加扁平⾼效的機制讓產品的快速迭代成為可能。

  如今,在汽⻋空⽓動⼒學開發中,CFD流體仿真測試⼴泛應⽤,以計算機模擬各個⼯況下的⻋輛空⽓動⼒學表現。CFD的應⽤⼤幅度提⾼了開發效率、降低開發的時間、⾦錢和⼈⼒成本,已經成為很多⻋企開發的主流甚⾄是唯⼀⽅式。但CFD⽆法完全替代⻛洞試驗,只有真正的讓⻛吹過⻋⾝,才能夠收集到最真實的數據並切實優化、解決問題,蔚來ET7超過120⼩時的⻛洞試驗是巨⼤的投⼊,但也毫⽆疑問的帶來更優秀、可信賴的真實結果。

  總結:當我們看到某款純電動車標榜續航多麼厲害的時候,大家都會先想到他使用了高級的電池技術。的確,技術是實現續航能力的基礎,而針對於風阻係數的研究,同樣不可忽視。最好的例子便是今天的這台蔚來ET7,在做到零百加速3.9s還能做到續航超1000km,0.208的風阻係數功不可沒。