新·智商稅？聊聊降阻輪圈與低阻輪胎

唐朝

2022年04月11日 06:00 原創(chuàng) 來(lái)源：汽車(chē)之家

● “帥”的代價(jià)與“丑”的內(nèi)涵

　　今天在每臺(tái)車(chē)上都有空氣動(dòng)力學(xué)的研發(fā)成果，即便是某些以復(fù)古設(shè)計(jì)著稱(chēng)的車(chē)型，上面也存在大量降低風(fēng)阻的細(xì)節(jié)，只是低風(fēng)阻輪圈屬于容易被人忽視的細(xì)節(jié)。

　　風(fēng)洞雖好，但成本頗高。以?xún)r(jià)格稱(chēng)得上“親民”的上海同濟(jì)大學(xué)風(fēng)洞為例。每小時(shí)的使用費(fèi)用也已高達(dá)2.75萬(wàn)元人民幣，如果進(jìn)行一天測(cè)試要達(dá)90萬(wàn)元。一款車(chē)型從模型到實(shí)車(chē)，至少要100小時(shí)以上，在風(fēng)洞試驗(yàn)上耗資幾百萬(wàn)至上千萬(wàn)是很正常的。所以你也就不難理解為什么很多車(chē)型低風(fēng)阻輪圈要付費(fèi)選裝，而且價(jià)格不菲了。

　　說(shuō)回到低風(fēng)阻輪圈，眾所周知車(chē)輛只要?jiǎng)悠饋?lái)就會(huì)因與空氣接觸產(chǎn)生阻力，這些阻力并非一種，大體上可以分為沖擊汽車(chē)正面、側(cè)面，提供一定上升力、下壓力的沖擊力。其次是氣流經(jīng)過(guò)車(chē)身產(chǎn)生的摩擦力。還有第三種造型阻力，主要是繞過(guò)汽車(chē)周?chē)臍饬髟诓煌庑翁幃a(chǎn)生各種渦流，尤其是車(chē)尾部和前車(chē)窗邊。它們都會(huì)消耗一定能量，也就是燃油或電能。

　　就像前面說(shuō)到的，輪圈雖然容易被忽視，但其空氣動(dòng)力學(xué)開(kāi)發(fā)可是耗資巨大，例如比亞迪曾公布在旗艦級(jí)電動(dòng)車(chē)漢的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了10多輪方案，200多次仿真，2000多小時(shí)優(yōu)化計(jì)算，才找到了兼容美感，風(fēng)阻，工藝，輕量化的平衡點(diǎn)。

　　當(dāng)然很多事物都是雙刃劍，激進(jìn)的將低風(fēng)阻輪圈設(shè)計(jì)為完全封閉，也會(huì)困住制動(dòng)系統(tǒng)工作產(chǎn)生的熱量，從而導(dǎo)致熱衰減提前到來(lái)的慘劇，相信這是每位使用者無(wú)法接受的。

● 比三角戀還復(fù)雜的關(guān)系

　　除了風(fēng)阻，滾阻是最另外一項(xiàng)只要車(chē)輛啟動(dòng)就會(huì)有的阻力，而且無(wú)論是燃油車(chē)，還是純電，輪胎都是車(chē)輛與地面接觸的唯一部件，它對(duì)車(chē)輛性能影響更直接。

　　三種性能的調(diào)整都涉及到輪胎的材料、花紋、結(jié)構(gòu)，一個(gè)性能的提升將削弱另外一到兩個(gè)性能。例如想提升輪胎的耐磨性，就需要讓輪胎的材料更“硬”。而硬度提高后，輪胎在行駛中不易形變，與路面的接觸面積減少，導(dǎo)致抗?jié)窕芰ο陆怠?/p>

　　從上面這張圖上不難看到降低滾動(dòng)阻力不難，但回同時(shí)造成抓地力的降低，這會(huì)直接導(dǎo)致車(chē)輛加速變慢、制動(dòng)增長(zhǎng)，這顯然也是使用者不愿面對(duì)的。

● 降阻方法：變硬

　　對(duì)于輪胎骨架材料,帶束層選用高強(qiáng)度的鋼絲,胎體層選用新型高性能纖維材料,這都對(duì)降低輪胎滾動(dòng)阻力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排十分有利。

　　和整車(chē)開(kāi)發(fā)理念類(lèi)似，降低質(zhì)量也有利于降低損耗，有實(shí)驗(yàn)表明輪胎各部件能耗占輪胎能耗為胎面膠39%、胎圈包布14%、三角膠13%、帶束層8%、胎側(cè)7%和簾布層6%。

● 降阻方法：用“合計(jì)”

　　在確保輪胎耐磨性和高附著性的前提下, 各大輪胎公司還通過(guò)優(yōu)化胎面花紋降低輪胎滾動(dòng)阻力。比如米其林公司的XZA系列輪胎，胎面中的縱向花紋溝走向、溝深均是通過(guò)輪胎性能函數(shù)計(jì)算確定，使得花紋變形量盡可能小，從而降低損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

　　輪擋的存在可以有效的疏導(dǎo)氣流，減少渦流產(chǎn)生。蔚來(lái)ET7(參數(shù)|詢(xún)價(jià))的前輪擋板在包括尺寸、位置方面進(jìn)行多輪優(yōu)化、調(diào)整，最終降低了約0.7%的空氣阻力，續(xù)航里程增加了1.6km。

寫(xiě)在后面的話：

　　盡管沒(méi)有絕對(duì)的權(quán)威機(jī)構(gòu)能給出每種技術(shù)的成效，但過(guò)往的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)告訴我們，汽車(chē)的不斷進(jìn)步就是通過(guò)這些看似不起眼的細(xì)節(jié)累加得出的。每個(gè)細(xì)節(jié)增加1km的續(xù)航里程累計(jì)過(guò)后足以改變使用體驗(yàn)。在新技術(shù)的普及過(guò)程中，率先吃螃蟹的人往往要冒著巨大的風(fēng)險(xiǎn)以及成本，這不僅是低風(fēng)阻輪圈、低滾阻輪胎的使用者會(huì)碰到的情況。這不僅是汽車(chē)進(jìn)化的過(guò)程，人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展又何嘗不是如此？（文/圖汽車(chē)之家唐朝）