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现代的IONIQ6将阻力降至新低续航里程达到新高

2023-01-11 17:13:01 来源: 用户: 

当现代汽车公司的设计师和空气动力学工程师着手打造一款风阻低、纯电动续航里程高的电动汽车时,他们研究了汽车和飞机历史以及自然界中一些最流线型的形状。由于他们的努力,IONIQ6实现了令人印象深刻的0.21低风阻系数和单次充电614公里(WLTP额定)的续航里程。

虽然空气动力学效率对每辆车的燃油经济性都很重要,但由于电池系统的重量,它对电动汽车的续航里程尤为重要。空气动力效率不仅会影响续航里程,还会对动力性能、行驶稳定性和行驶/风噪声产生重大影响。

IONIQ6凭借出色的空气动力学性能,以简单而感性的曲线和兼具功能性和美观性的技术进步提供了现代设计师所称的“情感效率”。

Streamliner的回归

现代汽车的造型主管SimonLoasby指出,1947年的StoutScarab、PhantomCorsair和SaabUrsaab对IONIQ6的时尚设计产生了重大影响。那些标志性的“Streamliner”汽车体现了车轮上功能高效的美学。很容易看出其轮廓形状的对称性和相对简单性是如何在现代的新型ElectrifiedStreamliner上发挥作用的。

“IONIQ6从定义其轮廓和架构的单一曲线开始——终极流线型——‘ElectrifiedStreamliner’成为汽车的爱称,”Loasby说。“空气动力学设计和工程的真正开端始于1930年代,我们认为从那个时代——实际上是从大自然中汲取灵感——是在电动汽车领域创造独特性和可持续性能的完美方式。”

另一个重要的影响是SupermarineSpitfire,这是一种著名的二战英国战斗机。设计师在IONIQ6的后扰流板侧面应用了受喷火式战斗机启发的小翼,以吸收来自车顶的气流,并通过最小化扰流板尖端的涡流来减少阻力。该技术还有效减少了车辆侧面产生的涡流,有助于降低阻力。

汽车本身具有类似飞机机翼的流线型形状,因此在快速行驶时,通过汽车顶部和底部之间的压力差产生空气动力学升力。IONIQ6的后扰流板产生的下压力即使在高速行驶时也能降低升力以确保稳定性。

“在IONIQ6的开发过程中,Spitfire并不是设计团队关注的唯一高空飞行器,”现代汽车公司空气动力学开发团队负责人JinhyuckChang说。“他们也从大自然中做笔记,尤其是游隼以390公里/小时的速度俯冲猎物时的形状。”

追求空气效率的新低

现代设计团队完成IONIQ6外观的初步工作后,他们进入风洞,面对3400马力风扇产生的高达200公里/小时的风,以追求另外10%的空气能效在现代空气动力学工程师的帮助下提高效率。

对于后扰流板和其他几个先进的空气动力学解决方案,他们使用了所谓的“变形技术”,这是一种形状转换技术,并使用超级计算机进行计算流体动力学(CFD)分析。这使设计师能够从大约70种不同的选项中选择最佳的扰流板形状。它还可以在问题区域应用主动式风门、轮式气帘、轮隙减小器、分离器和轮式导流板。

前保险杠上的主动风门(AAF)用于降低冷却阻力,冷却阻力占总空气阻力的20%以上。AAF在冷却系统需要运行时打开,在不需要降低空气阻力时关闭。作为电动车,IONIQ6与内燃机车辆相比,需要冷却的区域相对较小。因此,该团队能够应用外部AAF,通过打开时分配气流来提高冷却效率。当翻板打开时,它起到导流叶片的作用,使空气可以很容易地进入散热器。当襟翼关闭时,AAF的谷状形状设计用于将气流引导到倾斜的进气口,并与车轮气幕和车轮间隙减少器协同工作,以提高空气动力性能。

车轮气帘设计为与主动风门自然连接,在侧面而不是车辆前部设有通风孔。当气门关闭时,气流集中在车辆的前部,产生的压力分布到车轮气帘,而从气帘横向逸出的空气流到轮胎外侧,有效地减少空气阻力。

IONIQ6的前悬相对较短,因为轴距已加长以最大化内部空间,这带来了空气动力学挑战。为了解决这个问题,该团队设计了一个轮隙减速器,以最大限度地减少前保险杠和轮胎之间的空间,并将这种被动流量控制技术首次应用到IONIQ6上。由于该解决方案有效地延长了前保险杠的两端,因此来自前方的气流不会与车轮分离,而是无缝地流过车轮。

虽然由于行驶时悬架垂直运动引起的轮胎和车身干扰,很难减少车轮上部的间隙,但轮舱前部的车轮间隙减少器有助于减少空气阻力。

团队还在IONIQ6的后组合灯与后保险杠下部之间应用了分离式陷波器,在保持车身纯净体积的同时,实现空气动力性能的突破。该捕集器旨在通过应用一条与后扰流板尖端横向重合的线来更顺畅地引导气流,从而使气流在一致的位置下降到车辆的侧面。这与在后扰流板尖端扩散的空气一起有助于减少阻力。

空气动力学设计得到广泛应用,甚至在汽车下方也是如此。IONIQ6配备了一个遮挡下部前部的底盖,以改善空气流通,而下部最重要的项目是后保险杠下方的扩散器。除了起落架的全覆盖外,现代在优化前轮导流板和最小化的车轮护罩间隙方面所做的努力也体现在更好的空气动力学性能上。此外,IONIQ6的车轮导流板形状得到优化,车身底部覆盖物经过精心修饰,以完善空气动力学性能。

“在电动汽车时代,空气阻力比任何其他性能都更重要,”现代汽车公司执行副总裁兼车辆性能开发总监MinByung-hoon说。“通过他们的集体努力,现代汽车的空气动力学工程师和设计师用IONIQ6为现代汽车和IONIQ专用EV系列品牌树立了新的标杆。”

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