風(fēng)阻、風(fēng)噪如何做到極限？ 關(guān)注奧迪e-tron的風(fēng)洞測試

包崇美　 邱洪濤

空氣動力學(xué)性能是影響續(xù)航里程的關(guān)鍵因素之一，對純電動車型來說尤為如此。得益于智能化技術(shù)的革新，奧迪e-tron通過極富運(yùn)動感的設(shè)計(jì)，將風(fēng)阻系數(shù)降至極低水平，僅為0.28。為驗(yàn)證其空氣動力學(xué)性能，我們對其進(jìn)行了煙流試驗(yàn)。同時(shí)，車輛行駛噪聲作為影響舒適性的重要指標(biāo)，也越來越被消費(fèi)者關(guān)注。利用風(fēng)洞試驗(yàn)室，通過對靜止的車輛吹風(fēng)，來模擬真實(shí)行駛時(shí)車輛與空氣之間的相對運(yùn)動，從而排除動力總成噪聲、胎噪、路噪的影響，可以真實(shí)地評價(jià)車輛的風(fēng)噪性能。為此，我們對奧迪e-tron進(jìn)行了風(fēng)噪試驗(yàn)。

本次煙流試驗(yàn)和風(fēng)噪試驗(yàn)均在中汽中心汽車氣動-聲學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，充分保證了試驗(yàn)的可靠性和權(quán)威性。另外，我們還按照CEVC（中國新能源汽車大賽）的標(biāo)準(zhǔn)，對其在60km/h和100km/h的勻速行駛時(shí)車內(nèi)噪聲進(jìn)行了測量，以驗(yàn)證其靜謐性。

0.28的風(fēng)阻系數(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的？

我們知道，汽車的行駛阻力包括滾動阻力、加速阻力、坡度阻力、空氣阻力。其中，滾動阻力和空氣阻力是在任何行駛條件下均存在。空氣阻力對于車輛性能有很大的影響，特別是車輛高速行駛時(shí)。因此，空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)是車企在車型開發(fā)中的必修課，其對于降低風(fēng)阻、提升經(jīng)濟(jì)性、減少噪聲和增強(qiáng)行駛穩(wěn)定性等方面都非常重要。進(jìn)行空氣動力學(xué)開發(fā)，就是要不斷攻克風(fēng)的挑戰(zhàn)，“馴服”氣流，實(shí)現(xiàn)美學(xué)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)的完美融合。

在本次煙流試驗(yàn)中，可以看到奧迪e-tron前部流動貼合狀態(tài)良好，在前機(jī)罩前緣、前風(fēng)窗頂部均未發(fā)生分離，反映了低阻力、低升力的流動特征。氣流在車尾側(cè)部的分離特征明顯，低能量的氣流在后部迅速與車身分離，進(jìn)一步降低了風(fēng)阻。車身側(cè)部流動貼合良好，門把手外部平整、凹凸細(xì)節(jié)少，降低了車身表面局部對于氣流流動的影響。后視鏡后部脫離的渦結(jié)構(gòu)對稱，從側(cè)面證明了車輛具有良好的低風(fēng)噪性能;后視鏡與主駕側(cè)窗間的流動指向車側(cè)外部，避免了該流動在側(cè)窗上產(chǎn)生噪聲。車頂鯊魚鰭狀天線在保證風(fēng)格化造型的同時(shí)，也避免了局部流動分離帶來的阻力。

針對空氣動力學(xué)，奧迪e-tron有很多具體的創(chuàng)新解決方案。奧迪e-tron標(biāo)配了自適應(yīng)空氣懸架，能自動調(diào)節(jié)車身高度，最大幅度為76mm。當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，系統(tǒng)會降低26mm的車身高度，以獲得更好的空氣動力學(xué)性能，并獲得媲美基本型乘用車的舒適性。奧迪e-tron設(shè)計(jì)了百葉窗式主動進(jìn)氣格柵，可以主動關(guān)閉。另外，前輪氣流優(yōu)化的氣簾設(shè)計(jì)、酒窩底板設(shè)計(jì)、流體設(shè)計(jì)的輪輞等都是優(yōu)異的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)。這一系列的設(shè)計(jì)加上極具運(yùn)動感的造型，使得奧迪e-tron能夠?qū)崿F(xiàn)0.28的風(fēng)阻系數(shù)。

風(fēng)速120km/h時(shí)，奧迪e-tron的風(fēng)噪性能仍舊比較優(yōu)異

汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的各種噪聲，可以分為三類：動力總成噪聲、胎噪/路噪以及風(fēng)噪。根據(jù)空氣動力學(xué)理論，風(fēng)噪的大小與車速呈6次冪的關(guān)系。因此在高速工況下，風(fēng)噪成為乘員艙內(nèi)噪聲的最主要影響因素。車速在80km/h時(shí)，風(fēng)噪的貢獻(xiàn)量可達(dá)到一半。在動力總成噪聲微弱的電動汽車上，風(fēng)噪性能的優(yōu)劣會更加顯著。

要提升風(fēng)噪性能，一方面要從噪聲源頭入手。奧迪e-tron在造型設(shè)計(jì)上采用了很多減小風(fēng)噪的措施，例如在A柱加裝了裝飾條，在滿足造型風(fēng)格的同時(shí)，能夠保證符合流體力學(xué)的形狀設(shè)計(jì)，使其產(chǎn)生的渦流更小，從而減小噪聲。另外，后視鏡作為一個(gè)重要的風(fēng)噪聲源，e-tron上面也可以看出一些精心的設(shè)計(jì)，比如鏡殼內(nèi)側(cè)面向外傾斜來避免鏡殼尾部渦流沖向側(cè)窗玻璃產(chǎn)生更大的噪聲。其次，從噪聲傳遞路徑入手，通過將風(fēng)噪阻隔在車外，降低車內(nèi)的噪聲，這對于車輛的隔音密封用料設(shè)計(jì)，以及制造工藝也提出了較高的要求。奧迪e-tron前后側(cè)窗均采用了隔音性能較好的夾層，可以減少噪聲向車內(nèi)的傳播。

最終，奧迪e-tron的風(fēng)噪測試結(jié)果相當(dāng)令人滿意，實(shí)車狀態(tài)下風(fēng)速120km/h時(shí)，駕駛員左耳處噪聲為63.29dB，在豪華品牌SUV中處于非常好的水平;副駕駛員右耳處噪聲為63.02dB，左右數(shù)值較為對稱，說明其對于副駕的舒適度也有考慮。從頻譜圖上來看，車內(nèi)噪聲的頻譜曲線較為平順，沒有在某一頻段內(nèi)存在較為突出的噪聲，舒適度比較穩(wěn)定。同時(shí)，通過試驗(yàn)結(jié)果比對，奧迪e-tron的天窗密封性較好，幾乎可以完全阻擋噪聲從天窗縫隙傳入車內(nèi)。另外，車門密封性也比較好，通過比對實(shí)車狀態(tài)和側(cè)門縫與窗縫封嚴(yán)狀態(tài)的兩個(gè)工況測試結(jié)果，駕駛員左耳處噪聲差異為2.26dB，遠(yuǎn)低于平均水平，證明實(shí)車的密封用料比較扎實(shí)，能夠充分隔離外部噪聲。

采用CEVC大賽規(guī)則測試，奧迪e-tron的噪聲水平名列前茅

為了充分驗(yàn)證其靜謐性，我們還在專業(yè)汽車測試場，采用與CEVC（中國新能源汽車大賽）完全一致的規(guī)則，分別進(jìn)行60km/h和100km/h勻速行駛時(shí)的車內(nèi)噪聲測試。最終，奧迪e-tron在60km/h車內(nèi)勻速噪聲為50.45dB;100km/h車內(nèi)勻速噪聲為58.63dB。我們來看看數(shù)據(jù)對比，2020年，CEVC測試的19款電動汽車60km/h平均勻速車內(nèi)噪聲為54.3dB，奧迪e-tron的噪聲遠(yuǎn)低于平均水平，而且其成績也是所有電動車型中是最好的;100km/h平均勻速車內(nèi)噪聲為61.2dB，奧迪e-tron的噪聲同樣低于平均水平，而且其成績可以排在前三名。這樣的數(shù)據(jù)充分說明了奧迪e-tron在靜謐性上的優(yōu)勢，而且即使在高速狀態(tài)下，其車內(nèi)噪聲依舊處于很高的水平。

總結(jié)

作為一款C級電動汽車，奧迪e-tron通過極富想象力的設(shè)計(jì)，將空氣動力學(xué)做到極致，使其風(fēng)阻系數(shù)僅為0.28。自適應(yīng)空氣懸架、百葉窗式主動進(jìn)氣格柵等設(shè)計(jì)都極具創(chuàng)新性，同時(shí)也給用戶帶來了舒適性。靜謐性是奧迪e-tron天生具備的特質(zhì)，這一點(diǎn)毋庸置疑。即便是在高速行駛中，其風(fēng)噪也得到了很好的控制。在這樣的環(huán)境下，16個(gè)揚(yáng)聲器的B&O 3D音響系統(tǒng)無疑能發(fā)揮最大化的音響效果，讓豪華觸手可及。