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2022-06-15 16:11
电动车的轮子,怎么那么难看

出品 | 虎嗅汽车组

作者 | 李文博

编辑 | 周到

头图 | Car and Driver


《暗信号·发现智能汽车的100个创新》专题由虎嗅汽车出品。聚焦于智能汽车正在发生的关键创新点,结合产业、商业以及用户视角,为读者解码智能汽车产业正在发生的关键创新,并分析其背后的技术原理,以及将带来的变化。


2022年1月,一位网名叫“coolmanfever”的加拿大老哥在特斯拉车主论坛上,提出了这样一个问题:


“铁子们,铁子们,谁知道 Model 3 轮圈外那层灰了吧唧的难看塑料罩子到底有啥用。这个周末女友的15位家人要来做客,我准备把它们扒下来装烤鸡、土豆和花椰菜。”


头像是一只戴着眼镜青蛙的特斯拉资深用户“Boourns”一本正经地回答道:“那叫空气动力学低风阻轮毂,拆了续航会损失 4%,冬天感受挺明显。”


为了让自己的 Model 3 能顺利完成在零下20度的气温中来回接送女友15位家人的艰巨任务,这位老哥决定,还是开车去隔壁街的二手市场里买四只中古白瓷盘,让这四个价值不菲的“难看塑料罩”安详地留在它们的应许之地——轮毂上。



电动车续航虽然是世界上除男人的誓言外,缩水率第二高的事物,但一个质感看起来和十八手退役飞盘差不多的塑料罩,就能对一台号称颠覆百年汽车工业的“未来座驾”的续航产生高达 4% 的影响,听起来无论如何有些荒诞。


专业汽车媒体《Car and Driver》的一项专业测试,让这份荒诞多了一丝合理:在 50、 70 和 90 英里每小时的车速下,安装了塑料罩的 Model 3 比没安装的续航里程平均提高了 3.4% 。其中 90 英里车速下的差异最明显,提高了 4.5%,即 10 英里( 16 公里)。专业编辑们对这个结果感到震惊,“空气动力学轮罩在汽车领域是一个相当大的进步,与无级变速器或低滚阻轮胎的效果差不多。”



如果你不信媒体的报道,没关系,这里还有一份来自德国电动汽车租赁公司 nextmove 的第三方结果,他们的测试方法是让三台特斯拉 Model 3 以 150 公里的时速在 94 公里的赛道上行驶 3 圈,最终结论是高速行驶时,空气动力学轮罩让该车的续航提升了 3%。nextmove 公司表示,这个结构简单的罩子实现了“成本、效率和外观间的巧妙折衷”。



特斯拉空气动力学部门负责人罗伯特·佩林曾透露过空气动力学轮罩的一些秘密:“城市环境,低滚阻轮胎作用更大。高速环境,轮罩对空气动力学效率的影响更大,巧妙运用有奇效。”



想让汽车速度更快,续航更长,风阻是最大的敌人。百年汽车工业史,本质上是一部工程师用智慧与经验和风阻斗智斗勇的血泪史。


因为,降低风阻实在是太难了。不仅时间漫长,花费巨大,研究难度高,最终还有很大可能无功而返。所以,工程师不会放过任何一个有几率对降低风阻产生积极影响的车身结构,哪怕最终只能改变 0.01% 的湍流,增加 0.1% 的续航,也要投入 100% 的专注。


由于太过执拗于驯服风阻,早期人类工程师干过的离谱事,一点也不少。


慕尼黑 Krauss Maffei 公司的 Karl Schlör 就是其中一位。这位老哥在 1936 年的时候徒手敲了一个车模送去风洞测试,得出的风阻系数是 0.113。卢德维格兄弟公司知道后,将整套设计直接套用在奔驰 170H 底盘上,打造出一台风阻系数只有 0.186 的概念车,这是截至目前风阻系数最小的概念车。因为长得实在太像一颗鸡蛋,人们都叫它“蛋车”。



除了超低风阻和诡异造型,“蛋车”还有一项冠绝车坛的数据:2.1 米的车宽。这是个什么概念呢,劳斯莱斯库里南的车宽是 2 米,奔驰迈巴赫 GLS 的车宽也不过 2.03 米,在“蛋车”面前都是弟弟。


Schlör 把车造得这么宽,是因为要让四个车轮在车身内运转,让整车以最流畅的弧线正面迎风。“蛋车”的最高时速是 146 公里/小时,比奔驰 170H 快 20 公里/小时,百公里油耗 8 升,比奔驰 170H 少 40%,唯一的缺点是重心不稳,容易受到横风影响导致侧翻。



Schlör 的“圆形车”将车轮内化至车身内的做法,是现代空气动力系轮罩的思考原点,许多车厂由此出发,开始新一轮的轮罩军备竞赛。


大众集团于 2012 年发布的 XL1,就是“蛋车”众多改良版里最精神的那一台。大众巧妙地在前轮使用轮罩,后轮内收在车身里,最终量产车型的风阻系数为 0.189,百公里油耗为惊人的 0.9 升。



XL1 在全球最低风阻系数车型记录的王座上稳坐了 8 年,直到 2019年广汽埃安 ENO.146 概念车横空出世,交出了 0.146 的风阻系数成绩。



0.146 这个数字有多离奇呢?离奇到让橄榄球(0.18到0.2)、奔驰 VISION EQXX 概念车(0.17)、奔驰 EQS(0.20)、特斯拉 Model S Plaid(0.208)、蔚来 ET7 (0.208)、保时捷 Taycan(0.22)和智己 L7(0.21)都看起来都笨拙臃肿不堪。


根据奔驰提供的数字,风阻系数每减少 0.01,续航里程可增加约 2.5%;智己汽车也做过类似研究,结果是风阻系数每降低 0.01,电动车续航里程提升大概 8 公里。


奔驰 VISION EQXX 的实测续航为 1008 公里,抵达时还余下 140 公里续航。以 1148 公里计算,广汽埃安 ENO.146 概念车的实测续航理论上会接近 1500 公里,充一次电从北京开到上海绰绰有余。



和特斯拉的空气动力学轮罩与奔驰 VISION EQXX 的低风阻轮圈都不同,广汽埃安 ENO.146 概念车直接采用了全封闭式的“大饼”轮圈,轮胎几乎被完全包裹,形式上更偏向为“一体式成型车轮”,这对量产时的工艺精细程度和材料强度提出了新考验,毕竟在哪儿开车都会遇上减速带和沟沟坎坎,一碰就碎的轮毂盖可没人愿意用。



从改善效能单一维度看,直接上“大饼”轮圈效果最好。但汽车上任何一个细枝末节的改变,哪怕只是多开一个孔,多添一根线,背后都需要跑完一套完整的研发、验证、生产、再验证的流程,汽车公司需要在增加的成本和对用户产生的最终价值间找到平衡点。



这就是概念车和量产车之间期望落差经常出现的原因。攒一台概念车不难,难的是把概念持续稳定地输出到十万、百万甚至千万台车上。


所以,让我们暂且放下奔驰 VISION EQXX 和埃安 ENO.146,来看两台家用车——宝马 iX3 和智己L7 是如何落地空气动力学轮罩的。



宝马 iX3 的方案是为轮毂单独设计嵌件,再组合成一套半封闭结构,铝合金、塑料部件的使用让20英寸的它比传统19 英寸车轮减重15%,空气动力学效率提升 5%,电耗降低 2%。在WLTP测试周期下每行驶100公里可节省 0.4 度电,增加10 公里续航。为了适应轻量化轮毂,嵌条被精确地集成到轮辐之间,没有明显缝隙。宝马 i Design 项目经理Daniel Wechner说,这套轮毂内几乎没有任何空气涡流,这就是它高效的原因。


和宝马 iX3 前装的思路不同,智己L7 采用了后装,即在交付时给到双色五辐式轮圈,后期提供一款支持便捷安装的低风阻塑料轮罩,降低大约 0.005 的风阻系数。



智己汽车负责风阻系数的工程师左辉辉解释过塑料轮罩的重要性:行驶中的车轮转动速度非常大,由此产生的风阻对整车压差风阻、侧面流场和尾流控制都有强烈作用。车轮是固定的,只能从轮毂下手。


智己 L7 设计师许邓韬认为,轮毂光平整只能解决空气动力学的一部分问题,因为车辆性能要求保持开孔为制动系统散热,还涉及到安装工艺等一系列问题。“以前一些低风阻车,为了减少湍涡流,会把后轮直接盖起来,但现在的车有后轮转向,盖起来不行,得用轮罩。”许邓韬说。


很多电动车用户,都特别嫌弃电动车的轮毂长得都不怎么好看。事实上,能造出一个合格耐用的低风阻轮毂已经很不容易。要知道,工程师们为了干掉这些不听话的空气涡流,增加一点点续航,已经不知道熬了多少个通宵,掉了多少把头发了。



尽管每天都在舆论场上狂刷存在感,但电动汽车距离成为一台合格称职的交通工具还很遥远。因为,现阶段的电动汽车连最基础的续航保障都做不到,更别提“油车能去的地方,电车也能去”了。


令人感到一丝慰藉的是,愈来愈多像空气动力学轮毂盖这样细颗粒度、专为提升续航而生的零件在不断问世与量产。不起眼的它们正用自己微薄的力量,为了电动车主的体面做着不懈努力。

如对本稿件有异议或投诉,请联系tougao@huxiu.com
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