中汽中心工程院技術(shù)快報(bào)|風(fēng)洞新技術(shù)之實(shí)際道路車身姿態(tài)風(fēng)洞測試
時(shí)間：2022-06-15
編者按：
基于天津市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及中汽中心指南課題，針對風(fēng)洞先進(jìn)測試技術(shù)及數(shù)字風(fēng)洞技術(shù)開展了大量研究和實(shí)踐，中汽中心工程院風(fēng)洞開發(fā)團(tuán)隊(duì)取得了一些階段性成果。近期我們將分為四期進(jìn)行分享：雨水管理、環(huán)境風(fēng)洞數(shù)字孿生技術(shù)、實(shí)際道路車身姿態(tài)風(fēng)洞測試、低風(fēng)阻數(shù)字開發(fā)技術(shù)。今天向您介紹的是：實(shí)際道路車身姿態(tài)風(fēng)洞測試
【新技術(shù)名稱】實(shí)際道路車身姿態(tài)空氣動力學(xué)風(fēng)洞測試
主要功能：在風(fēng)洞測試中模擬車輛在實(shí)際道路行駛時(shí)的懸架系統(tǒng)狀態(tài)，使得車身姿態(tài)可以跟隨車輪轉(zhuǎn)動及氣動力/力矩等影響因素帶來的變化，在此狀態(tài)下測量車輛的氣動六分量及道路載荷。
圖1 釋放車輛Z向約束使得懸架系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，車身姿態(tài)可隨激勵(lì)變化
面向?qū)ο? 所有配備真實(shí)懸架系統(tǒng)的風(fēng)洞測試車輛，特別是關(guān)注氣動升力的高性能跑車/賽車、關(guān)注橫風(fēng)穩(wěn)定性的MPV/微型車等車輛
解決問題：風(fēng)洞試驗(yàn)與實(shí)際道路之間由于車身姿態(tài)不匹配而導(dǎo)致的風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果與道路不一致，差異大，進(jìn)而影響對汽車的續(xù)駛里程、油耗、排放等關(guān)鍵指標(biāo)的準(zhǔn)確預(yù)測。
圖2 某9款車型風(fēng)洞內(nèi)實(shí)測車身姿態(tài)升高情況（模擬實(shí)際道路姿態(tài)vs固定姿態(tài)）
圖3 某9款車型風(fēng)洞內(nèi)實(shí)測風(fēng)阻CDA增加量（模擬實(shí)際道路姿態(tài)vs固定姿態(tài)）
技術(shù)亮點(diǎn)：1）配合國內(nèi)整車風(fēng)洞中唯一可模擬實(shí)際道路行駛車身姿態(tài)且可提供精準(zhǔn)測試結(jié)果的風(fēng)洞天平/移動地面系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)際道路姿態(tài)下的氣動六分量及道路載荷測量，并可分離出車輪轉(zhuǎn)動和氣動升力兩部份分別對車身姿態(tài)影響的貢獻(xiàn)量。
圖4 車身姿態(tài)隨車輪轉(zhuǎn)動及氣動升力影響而抬高
圖5 分離出車輪轉(zhuǎn)動和氣動升力分別對車身姿態(tài)影響的貢獻(xiàn)量
2）可得到指定配載下的實(shí)際道路行駛狀態(tài)車身姿態(tài)（輪眉高度）、隨車速變化的主動裝置（如空氣懸架、主動格柵、主動尾翼）起作用狀態(tài)下的車身姿態(tài)變化、車輛受到橫風(fēng)影響時(shí)的側(cè)傾幅度、前軸/后軸升力分布不平衡導(dǎo)致的車輛行駛過程中的前傾/后傾幅度等。
圖6 配備空氣懸架及主動格柵的車輛進(jìn)行不同狀態(tài)下車身姿態(tài)變化的測試
圖7 配備主動尾翼的高性能跑車在尾翼升降時(shí)氣動力及車身姿態(tài)均發(fā)生變化
【結(jié)語】中汽中心風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室于2020年正式投入使用，包含氣動聲學(xué)風(fēng)洞、環(huán)境風(fēng)洞、環(huán)境艙、空調(diào)假人、模型制作及評審等相關(guān)設(shè)施，重點(diǎn)開展風(fēng)洞先進(jìn)測試技術(shù)、數(shù)字風(fēng)洞技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)品技術(shù)研究及應(yīng)用，在空氣動力學(xué)、熱管理、能量管理領(lǐng)域打造一站式服務(wù)供給能力。搭建行業(yè)交流平臺，開展共性技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定、人才培養(yǎng)等工作，爭創(chuàng)國家程技術(shù)中心，持續(xù)推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。