如此庞大的试验设备,运行起来的噪音小到怀疑人生。
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为了弥补国内相关研究资源的不足,让更多车企可以利用汽车专用风洞进行新车型的正向研发,通用技术中国汽研斥资5.5亿元、耗时5年,建造了中国西部第一座风洞。
中国汽研的风洞由两座风洞组成—— 汽车环境风洞(点击了解) 与汽车空气动力学-声学风洞(简称“气动声学风洞”)。其中这座气动声学风洞的出风口高4米、宽7米,带有直径9米、功率4000KW的巨型风机,能制造最高风速达250km/h的气流,相当于十七级以上的超级飓风,以尺寸来讲是目前中国最大的整车气动声学风洞。
它主要用于轿车、SUV、MPV及轻卡的空气动力学和风噪性能开发,可开展汽车风阻、行驶稳定性、侧风响应、内流优化、流动显示、车内外风噪声等测试服务。
我们知道,空气阻力对汽车动力的影响很大。有统计数据显示,当行车时速达到80km/h时,汽车发动机输出的动力中有60%左右的是用来对抗空气阻力的,随着车速的增加这个占比会直线上升,当达到200km/h,高达85%的动力用来对抗风阻。
风阻对汽车的行驶稳定具有决定性的挑战,汽车降低风阻的能力强弱也直接关系到了油耗高低。因此 ,哪怕汽车的风阻系数有轻微改变,对油耗的影响也会非常明显。
当然汽车风阻系数并不是越低越好,越低就意味着车型越靠近水滴形,车辆乘坐舒适度也会越下降,找到细节优化空间,帮助车辆设计尽量在降风阻、舒适性、稳定性之间取得最优的平衡值,是风洞测试的重要作用之一。
精确测量汽车空气阻力、帮助车企控制油耗,必须依靠气动声学风洞内的另一件宝贝:超高精度的“测力天平”。
出风口前方的这个圆形大转台,是一个采自美国MTS公司的高精度五带天平/转台/移动带系统。
天平转台上集成了1条中央带和4个车轮驱动单元小带,可以模拟路面以及车轮转动、调整车辆离地高度。可满足轿车、SUV、MPV、轻卡等各种尺寸级别的车辆进行测试。
这个天平的测量精度有多高呢?它可以分辨出一颗鸡蛋的重量,可想而知在它上面产生的数据有多精确。
另外,在高速行驶中,气动噪声是车辆的主要噪声源,也是影响汽车乘坐舒适性和安全性的重要因素。而进行汽车风噪相关试验正是气动声学风洞的强项之一。
气动噪声试验要求风洞试验段背景噪声尽量低,以免影响测试声场。按常理说,汽车风洞这么大个设备运行起来,应该会有震耳欲聋的响声。然而中国汽研气动声学风洞即使在140km/h的高风速运转时,风洞背景噪声也仅为58 dB(A),完全满足汽车气动噪声测量的环境要求,因此这个风洞也被誉为“最安静的风洞”。
同时,这座风洞还配备了世界上最先进的风噪测量麦克风阵列、人工头、球形阵列、表面麦克风等声学测量设备,全方位地精确测试汽车风噪声、3D识别车内车外风噪声源等数据。
中国汽研汽车风洞的诞生,不仅能为车企在产品研发阶段提供了高精度的测试设备和先进的技术服务,也将有利于整个汽车产业的竞争态势发展,促进汽车产品综合性能提升。
当然,有了汽车风洞的支撑与助力,车辆的风洞测试成本降低、汽车油耗也将大大降低,最终获利的将是我们所有消费者。
本 期 内 容 顾 问: 杨超 中国汽研工程中心空气动力学工程师