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Suzuki Vitara Brezza的空气动力性能设计
2018-04-09 11:29:17· 来源：AutoAero
现如今，出于对驾驶和大乘坐空间的偏爱，SUV车型成为了人们购车的偏好之一，然而SUV相对与轿车来讲，具有更大的车身尺寸，而且通常有更大的车重，这对整车的燃油经济性有着极大的考验。这时，通过改善SUV的空气动力特性来降低阻力从而达到节油的目的成为了一个重要的解决办法。
简介
现如今，出于对驾驶和大乘坐空间的偏爱，SUV车型成为了人们购车的偏好之一，然而SUV相对与轿车来讲，具有更大的车身尺寸，而且通常有更大的车重，这对整车的燃油经济性有着极大的考验。这时，通过改善SUV的空气动力特性来降低阻力从而达到节油的目的成为了一个重要的解决办法。
这篇文章介绍了关于Maruti Suzuki Vitara Brezza的空气动力学性能设计的最新发展。分别采用了CFD仿真方法和风洞试验的方法对改型效果进行了验证。
上图是我们选用的一款铃木车型作为空气动力性能分析和改型效果验证的对象。这款车型兼具时尚感与动感，下图展示了这款铃木车型在几个参数方面与市面几款流行车型的对比。
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在CFD模拟方面，采用了StarCCM+软件进行流场的模拟。
改型方案
1.发动机下覆盖和地板覆盖。对车身底盘位置的改型涉及到车身离地高度，离地高度不仅对整车的通过性有影响，而且对车身的空气动力性能有很大影响。
2.外后视镜。外后视镜的造型会影响到车身的气动阻力，外后视镜同样也是车内噪声的主要来源之一。下图展示了几种外后视镜的设计方案，分别安装在不同位置或具有不同的造型。
3.车顶后缘。接下来是车顶后缘的优化，方案涉及到几种不同的后缘伸出长度和翘曲角度。
4.后车灯位置的造型。后车灯位置的改型是为了获得理想的气流分离效果。
CFD的模拟结果和讨论
1.底板覆盖的影响。由下图可以观察到，添加底板覆盖之后，车底盘构件上受到的压力发生了一定变化。由仿真数据得到，这种改型方式使阻力减小了1.6%。
2.外后视镜改型的讨论。如下图所示，如果将外后视镜的安装位置设置在车门上，车身的阻力会有显著的降低，这是由我们的仿真结果得到的。然而后视镜的设计风格会影响到整个车身的设计风格，因此出于对设计风格方面的考虑，实车设计时并没有采用安装在车门上的后视镜这种模式。综合来看，A002方案在减阻和适应整体风格方面表现最为突出。
3.车顶后缘设计的评价。下图展示了后缘的伸长和翘曲情况下的仿真结果，数据显示，较短的车顶后缘伸出长度会使Cd值增大0.002左右。向上的翘曲由于加剧了气流分离会使Cd值增大0.016，而向下的翘曲会使Cd值降低0.002。
4.后车灯位置改型的评价。后车灯位置的改型是为了帮助气流更加顺畅地到达车尾部。由下图可以看到，尾部车灯位置的改型使尾部压力进一步增大，从而使得车身阻力减小了2.2%。
风洞试验验证
风洞试验在日本滨松的铃木风洞进行，下图为风洞试验车辆的改型结构。图表为风洞试验结果与仿真结果的对比，可见吻合度极高。
总结
尽管空气动力性能设计在SUV车型上是一个极具挑战的项目，但通过针对性改型，车身的阻力降低了近8%，下图具体描述了各个改型方案的具体减阻数值。
现如今，出于对驾驶和大乘坐空间的偏爱，SUV车型成为了人们购车的偏好之一，然而SUV相对与轿车来讲，具有更大的车身尺寸，而且通常有更大的车重，这对整车的燃油经济性有着极大的考验。这时，通过改善SUV的空气动力特性来降低阻力从而达到节油的目的成为了一个重要的解决办法。
这篇文章介绍了关于Maruti Suzuki Vitara Brezza的空气动力学性能设计的最新发展。分别采用了CFD仿真方法和风洞试验的方法对改型效果进行了验证。
上图是我们选用的一款铃木车型作为空气动力性能分析和改型效果验证的对象。这款车型兼具时尚感与动感，下图展示了这款铃木车型在几个参数方面与市面几款流行车型的对比。
在CFD模拟方面，采用了StarCCM+软件进行流场的模拟。
改型方案
1.发动机下覆盖和地板覆盖。对车身底盘位置的改型涉及到车身离地高度，离地高度不仅对整车的通过性有影响，而且对车身的空气动力性能有很大影响。
2.外后视镜。外后视镜的造型会影响到车身的气动阻力，外后视镜同样也是车内噪声的主要来源之一。下图展示了几种外后视镜的设计方案，分别安装在不同位置或具有不同的造型。
3.车顶后缘。接下来是车顶后缘的优化，方案涉及到几种不同的后缘伸出长度和翘曲角度。
4.后车灯位置的造型。后车灯位置的改型是为了获得理想的气流分离效果。
CFD的模拟结果和讨论
1.底板覆盖的影响。由下图可以观察到，添加底板覆盖之后，车底盘构件上受到的压力发生了一定变化。由仿真数据得到，这种改型方式使阻力减小了1.6%。
2.外后视镜改型的讨论。如下图所示，如果将外后视镜的安装位置设置在车门上，车身的阻力会有显著的降低，这是由我们的仿真结果得到的。然而后视镜的设计风格会影响到整个车身的设计风格，因此出于对设计风格方面的考虑，实车设计时并没有采用安装在车门上的后视镜这种模式。综合来看，A002方案在减阻和适应整体风格方面表现最为突出。
3.车顶后缘设计的评价。下图展示了后缘的伸长和翘曲情况下的仿真结果，数据显示，较短的车顶后缘伸出长度会使Cd值增大0.002左右。向上的翘曲由于加剧了气流分离会使Cd值增大0.016，而向下的翘曲会使Cd值降低0.002。
4.后车灯位置改型的评价。后车灯位置的改型是为了帮助气流更加顺畅地到达车尾部。由下图可以看到，尾部车灯位置的改型使尾部压力进一步增大，从而使得车身阻力减小了2.2%。
风洞试验验证
风洞试验在日本滨松的铃木风洞进行，下图为风洞试验车辆的改型结构。图表为风洞试验结果与仿真结果的对比，可见吻合度极高。
总结
尽管空气动力性能设计在SUV车型上是一个极具挑战的项目，但通过针对性改型，车身的阻力降低了近8%，下图具体描述了各个改型方案的具体减阻数值。
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