[汽車之家 技術(shù)]  在2014北美車展期間，我們造訪了通用位于底特律沃倫研發(fā)中心的風洞實驗室，該實驗室成立于1980年8月，具備空氣動力學外型開發(fā)、冷卻氣流優(yōu)化、風噪控制等多項測試能力，這其中以優(yōu)化空氣動力學為主。

　　由于受到時間和條件的影響，此次參觀的過程并未被允許拍照，因此全文圖片均來自于官方和網(wǎng)絡(luò)，還請大家見諒。

●  通用北美風洞實驗室位置：美國沃倫

　　通用北美風洞實驗室位于美國密歇根州的沃倫城市，它與底特律城相鄰，是底特律郊外住宅及工業(yè)城市。1955年建成后發(fā)展迅速，除了是重要的汽車制造中心外，還生產(chǎn)鋼材、電氣器材和機床等。

●  通用風洞實驗室作用：研究及測試汽車車身空氣動力學性能

　　簡單地說，風洞實驗室是用來研究汽車車身空氣動力學性能的地方，它如同一把標尺，通過風洞測試，研究人員能對一款車的外形設(shè)計在空氣動力學表現(xiàn)方面是否合理給予結(jié)論，把感性設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)槔硇栽O(shè)計。舉例來說，一款車的外后視鏡、擾流板、甚至車身線條都不是天馬行空的設(shè)計而來，它們均符合空氣動力學設(shè)計。

　　風洞實驗室通常會有一條小型隧道或管道，里面利用一枚甚至幾枚巨型扇葉產(chǎn)生氣流。測試人員通過風洞中產(chǎn)生的氣流，利用儀器或傳感器測量汽車的風阻，風阻系數(shù)越小，說明車輛受空氣阻力影響越小。風洞實驗由飛機制造業(yè)最先應(yīng)用，從上世紀60年代起，世界各大汽車公司和有關(guān)機構(gòu)先后成立自己的風洞實驗室。

●  風洞實驗種類：分為模型實驗和全尺寸實驗

　　為了降低實驗成本以及獲得更加精準的測試數(shù)據(jù)，北美通用風洞實驗室首先采用尺寸更小的汽車模型進行實驗，從而確定車身未來的整體線條，之后才會用全尺寸的車型進行最終測試，因為模型畢竟與全尺寸樣車還有一定差距，例如車身底部、輪拱內(nèi)側(cè)等部位，這些區(qū)別導致了小尺寸模型與全尺寸樣車在數(shù)據(jù)結(jié)果上的明顯區(qū)別。據(jù)我們了解，汽車全尺寸樣車在風洞內(nèi)的測試項目主要包括樣車的風阻系數(shù)測試、空氣流過車身各部位的狀況、行駛穩(wěn)定性測試等。

『上圖來源為網(wǎng)絡(luò)』

●  風洞實驗室測試區(qū)最大風速：222公里/小時

　　下圖中巨型風扇是通用北美風洞實驗室用來進行測試的主要機構(gòu)之一，該風扇配備了最大功率能夠達到4500馬力的變速直流電機，可以為空間為21.7米（長）×10.4米（寬）×5.5米（高）測試區(qū)提供風力，測試區(qū)最大風速能夠達到222公里/小時。這里需要大家注意的是，最大風速的極限風速并不是決定實驗室測試能力的最主要因素，并不是測試速度越高就越好，除了要結(jié)合車輛穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟性、降噪性、安全性各方面外，還要結(jié)合產(chǎn)品實際特性制定標準，也就是說，有些車輛本身的極限速度超過風洞實驗室的最大風速也在合理范疇。從實際產(chǎn)品來看，通用風洞實驗室222公里/小時的最大風速能力可以為旗下全部汽車產(chǎn)品進行空氣動力學表現(xiàn)的測試。另據(jù)我們了解，沃爾沃風洞實驗室最大風速是250公里/小時，而寶馬則為300公里/小時。

●  風道設(shè)計方式：采用風道閉環(huán)回流設(shè)計

　　通用北美風洞實驗室采用風道閉環(huán)回流設(shè)計，其中心線長度為301米，最大橫截面14.6米×（高）×19.5米（寬），空氣容積為57000立方米。為了能夠?qū)︼L流實施有效監(jiān)測，實驗室的風道結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，最小厚度為0.5米，采用聲處理結(jié)構(gòu)，混凝土總重約15000立方米。

編者總結(jié)：

　　隨著汽車最高時速的不斷提高，自1960年起，風洞實驗在汽車設(shè)計領(lǐng)域越發(fā)受到重視，如今已經(jīng)成為汽車設(shè)計制造過程中必不可少的測試步驟。很多廠商在風洞實驗的幫助下，已經(jīng)設(shè)計出不少動感外形兼顧空氣動力學設(shè)計的車型；更為重要的是，它時時考量著一款車型外觀設(shè)計的合理性，使其在擁有完美曲線的同時保證車輛在行駛中的穩(wěn)定性、降噪能力和燃油經(jīng)濟性。據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，風阻系數(shù)每降低10%，實際油耗就可降低2.5%。由此可見，一款汽車產(chǎn)品在“出世”之前的風洞實驗測試對于廠商、消費者都是十分重要的。（編譯/汽車之家 曹雷）

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