风阻系数如何计算

风阻系数是计算汽车行驶时空气阻力的一个重要参数。它通过风洞实验和下滑实验确定计算公式为风阻系数=正面风阻力×2÷(空气密度×车头正面投影面积×车速平方)。

要得到风阻系数需先了解各参数。空气密度通常是常数车头正面投影面积容易测量。但正面风阻力和车速得通过风洞实验获得。风洞实验就是将汽车放在风洞出风口利用吹出的风模拟车辆与空气的相对运动风速相当于车速再用仪器测量使车不被吹退所需的力扣除车与地面摩擦力就得到正面风阻力。

风阻系数大小取决于车辆外形。车辆行驶时的空气阻力主要有气流撞击车辆正面产生的阻力、摩擦阻力和外型阻力。外型阻力在高速时是主要来源外型造成的阻力来自车后方真空区真空区越大阻力越大比如三厢车外型阻力通常比掀背式休旅车小。

车辆的正投影面积也影响空气阻力减小正面投影区域能降低风阻系数。像同样是方盒子造型的铃木吉姆尼和奔驰 G 级因尺寸不同风阻系数相差近一倍。

此外车辆的后视镜造型、轮圈造型、车底平整度等都会影响风阻系数。降低风阻不仅能降低油耗还能改善 NVH 表现减少风噪。

对于传统燃油车风阻系数只要不超过 0.3Cd 影响不大因为节油效果不明显汽油发动机有最佳效率区间且 120km/h 时还有动力储备。但电动车不同其大多采用单速变速箱高巡航时过了电机最佳工况转速区间增加风阻系数会加大电机负担且补充能源不便所以更注重风阻系数。

总之风阻系数对汽车性能和能耗有重要影响车企在设计车辆时会通过各种方式降低风阻系数。