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空气动力学 | “为什么要买电动车”系列

2018-12-29 22:33:58·  来源:Astroys  
 
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“向大自然看齐。”
 
当人们聊起电动车时可能更多会想到他们的经济与环保属性,却容易忽视它们非常“硬核”的部分,很难认识到电动车开起来真的会比燃油车的动力性更好。开始我还不太相信,但今天听美国的一档汽车节目说,其实大多数消费者想起新能源车都会自然地认为动力性比较差,所以有些混动车型的市场宣传都会淡化新能源属性,这一点我之前是真的不知道的……
 
因此,我又从油管博主Two Bit da Vinci搬来一些视频教程的截图,与大家系统学习一下电动车对比传统燃油车的优势到底在哪里。
 
我们可以从model 3的设计哲学中一窥未来汽车的样子。比如它没有仪表盘,也几乎没什么物理按键,特斯拉多少为你营造出了一些未来或许人真的不再需要自己驾驶车辆的感觉。好了,回到现实,现实是我们离FSD似乎还很……远。
 
所以在通往FSD的过程中,人类仍然要努力操练自己成为优秀的老司机。所以电动车的驾驶性能和操控感仍然是非常重要的。
 
我们这次就先从空气动力学开始说起。这部分本人完全外行,所以有些词汇翻译不准确或有误的地方,请读者自行意会哈~
 
你发现了吗?有一个奇怪的现象是风阻系数一般都是厂家拿来炫耀的参数,而不是用来被吐槽的。你看这些是燃油车的前格栅。
燃油车一般需要巨大的进气格栅,你知道的,发动机做工需要空气,同时散热也需要它。一般来讲,燃油车的能量转换比并不是很高,有50%的燃料是以热量和噪声的形式被浪费掉的。相反,电动车的能效高达80-90%,因此它对冷却的需求要比燃油车小很多。
不得不说也不是所有人都能接受model 3没有前格栅的外观,因为让人们的审美从燃油车时代立刻转变过来还需要一些时间。
所以为了照顾到大众的审美习惯,许多企业的电动车还有一个假的格栅(不过这个实在想给差评)。
举几个比较有特点的,宝马的双肾格栅,和Lexus近几年的杀马特前脸。不过抛开审美的层面,你必须得说这些格栅对空气动力学来讲是非常不利的因素。
为了明白什么是最理想的空气动力学设计,我们其实只需向我们的大自然看齐就好了。
比如一个水滴,水滴滴下会受到引力与反向的空气阻力,自然地形成了最完美的空气动力学形状。前缘是半径比较大的圆形,空气先在前缘的圆心(停滞点)汇聚,然后分散,又聚集在半径逐渐变小的水滴末端。
这也可以解释为什么所有的客机前端形状看起来都是这个形状的。
所以,为什么圆形鼻子如此重要呢?下面我们拿这个极端的竖立的长方体来举例,如果一阵风从这个长方体的正面均匀地吹过去,在这个长方体正面的中心同样会形成一个气流的停滞点。这是很糟糕的,因为空气流过停滞点的时候还会形成一个不小的反作用力。
但更糟糕的是,在停滞点的那些静止的气流会形成一个高压区域,迫使气流向各个方向分散。一些向下流动的气流接触到地面后就会形成一个漩涡;还有一部分从长方体上方流过,需要很长的距离才能再次收敛。