[汽車之家 技術] 在2014北美車展期間，我們造訪了通用位于底特律沃倫研發中心的風洞實驗室，該實驗室成立于1980年8月，具備空氣動力學外型開發、冷卻氣流優化、風噪控制等多項測試能力，這其中以優化空氣動力學為主。
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● 通用北美風洞實驗室位置：美國沃倫
通用北美風洞實驗室位于美國密歇根州的沃倫城市，它與底特律城相鄰，是底特律郊外住宅及工業城市。1955年建成后發展迅速，除了是重要的汽車制造中心外，還生產鋼材、電氣器材和機床等。
● 通用風洞實驗室作用：研究及測試汽車車身空氣動力學性能
簡單地說，風洞實驗室是用來研究汽車車身空氣動力學性能的地方，它如同一把標尺，通過風洞測試，研究人員能對一款車的外形設計在空氣動力學表現方面是否合理給予結論，把感性設計轉變為理性設計。舉例來說，一款車的外后視鏡、擾流板、甚至車身線條都不是天馬行空的設計而來，它們均符合空氣動力學設計。
風洞實驗室通常會有一條小型隧道或管道，里面利用一枚甚至幾枚巨型扇葉產生氣流。測試人員通過風洞中產生的氣流，利用儀器或傳感器測量汽車的風阻，風阻系數越小，說明車輛受空氣阻力影響越小。風洞實驗由飛機制造業最先應用，從上世紀60年代起，世界各大汽車公司和有關機構先后成立自己的風洞實驗室。
● 風洞實驗種類：分為模型實驗和全尺寸實驗
為了降低實驗成本以及獲得更加精準的測試數據，北美通用風洞實驗室首先采用尺寸更小的汽車模型進行實驗，從而確定車身未來的整體線條，之后才會用全尺寸的車型進行最終測試，因為模型畢竟與全尺寸樣車還有一定差距，例如車身底部、輪拱內側等部位，這些區別導致了小尺寸模型與全尺寸樣車在數據結果上的明顯區別。據我們了解，汽車全尺寸樣車在風洞內的測試項目主要包括樣車的風阻系數測試、空氣流過車身各部位的狀況、行駛穩定性測試等。
『上圖來源為網絡』
● 風洞實驗室測試區最大風速：222公里/小時
下圖中巨型風扇是通用北美風洞實驗室用來進行測試的主要機構之一，該風扇配備了最大功率能夠達到4500馬力的變速直流電機，可以為空間為21.7米（長）×10.4米（寬）×5.5米（高）測試區提供風力，測試區最大風速能夠達到222公里/小時。這里需要大家注意的是，最大風速的極限風速并不是決定實驗室測試能力的最主要因素，并不是測試速度越高就越好，除了要結合車輛穩定性、燃油經濟性、降噪性、安全性各方面外，還要結合產品實際特性制定標準，也就是說，有些車輛本身的極限速度超過風洞實驗室的最大風速也在合理范疇。從實際產品來看，通用風洞實驗室222公里/小時的最大風速能力可以為旗下全部汽車產品進行空氣動力學表現的測試。另據我們了解，沃爾沃風洞實驗室最大風速是250公里/小時，而寶馬則為300公里/小時。
● 風道設計方式：采用風道閉環回流設計
通用北美風洞實驗室采用風道閉環回流設計，其中心線長度為301米，最大橫截面14.6米×（高）×19.5米（寬），空氣容積為57000立方米。為了能夠對風流實施有效監測，實驗室的風道結構為鋼筋混凝土，最小厚度為0.5米，采用聲處理結構，混凝土總重約15000立方米。
編者總結：
隨著汽車最高時速的不斷提高，自1960年起，風洞實驗在汽車設計領域越發受到重視，如今已經成為汽車設計制造過程中必不可少的測試步驟。很多廠商在風洞實驗的幫助下，已經設計出不少動感外形兼顧空氣動力學設計的車型；更為重要的是，它時時考量著一款車型外觀設計的合理性，使其在擁有完美曲線的同時保證車輛在行駛中的穩定性、降噪能力和燃油經濟性。據研究數據顯示，風阻系數每降低10%，實際油耗就可降低2.5%。由此可見，一款汽車產品在“出世”之前的風洞實驗測試對于廠商、消費者都是十分重要的。（編譯/汽車之家 曹雷）
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