2017年11月18日 星期六
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FORD工程師致力研發完美空氣力學的汽車
AUTONET記者:編輯組(11/02/2017)
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當代汽車大多擁有令人欽慕的帥勁外型,但是空氣力學家則常常想改變車輛的外型,因為拆掉某些車子的零組件可以降低風阻、提升車速及節約油耗。Ford的空氣動力學家Rob Carstairs表示:「我第一個會拆掉的就是車側的後視鏡,而這完全是基於科學理由,因為它們在空氣力學方面沒有加分效果。」


讓空氣動力學家最為困擾的不只是後照鏡。在追求完美空氣動力學表現的過程當中,Rob會拆下並改裝許多汽車上的零組件,以透過減少阻力的方式創造他眼中最節能省油的車。對於空氣動力學家而言,他們的夢想就是看到一輛汽車能在沒有任何干擾或阻力的情況下,讓氣流平順地通過整個車體。

這個完美想像的形狀像是一滴淚滴。淚滴的形狀能夠讓氣流順暢通過,而淚滴的長尾則解決了當空氣滑離車頂與行李箱時造成的真空問題。這種形狀的汽車將可輕易成為公路上最為節能省油的車款。不過有許多原因使得車身造型無法由空氣動力學家所單獨決定,因為也必須兼顧消費者對汽車外型的喜好。汽車的最終外型設計是Ford旗下各部門團隊以不同角度討論及調整而生,包括設計師、空氣動力學家和安全工程師。

對Rob與其他Ford團隊成員而言,妥協是在設計開發過程當中相當重要的一環。設計師知道顧客希望汽車看起來是什麼樣子,而Rob根據空氣動力學作出建議。有鑑於此,Rob 的工作有很大一部分在於進行細微的優化,並可能帶來意外顯著的效果。許多Ford旗下車款現在的尾燈都有一個些微凸起的造型設計,以避免氣流包住車輛,導致額外的阻力—這個聰明又幾乎不增加成本的設計也成功提升了空氣動力學表現。

Ford空氣動力學家的工作成果,因為運算科技的進展而有大幅提升,電腦模型和模擬功讓 Rob和團隊成員能夠在Ford的超級電腦上輕鬆測試與設計相關的調整。電腦模型並未完全取代風洞,但其可以複製風洞多個小時的測試結果,而這在10年前還只是遙不可及的夢想。 Rob表示:「現在用電腦模型進行兩天的實際測試,就可以輕鬆完成以前需要超過5萬個小時的模擬結果。」

汽車的外型也受到其銷售市場條件的影響。雖然較低的車身通常擁有較佳的空氣動力學表現,但是車身離地高度會視車款而有所不同,同時也受到銷售地區一般道路的平整程度所影響。   Rob指出:「舉例而言,印度的道路可能比較顛簸不平,所以車身離地高度可能要較高一些。我們必須將一個地區所有不同的道路狀況納入考量。」不過,隨著省油車款的需求與日俱增,空氣動力學家所建議的設計更動也逐漸被視為優先考量。Rob表示:「設計團隊現在越來越能夠接受我們提出的想法。」 在車輛電動化的時代,汽車的造型設計也更為傾向空氣動力學的考量。Rob表示:「在電動車方面,引擎冷卻的需求較低,所以水箱罩開口可以設計得較小。相當符合空氣力學的設計。」

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