中汽中心工程院技術快報|風洞新技術之實際道路車身姿態(tài)風洞測試
時間：2022-06-15
編者按：
基于天津市重點研發(fā)計劃及中汽中心指南課題，針對風洞先進測試技術及數(shù)字風洞技術開展了大量研究和實踐，中汽中心工程院風洞開發(fā)團隊取得了一些階段性成果。近期我們將分為四期進行分享：雨水管理、環(huán)境風洞數(shù)字孿生技術、實際道路車身姿態(tài)風洞測試、低風阻數(shù)字開發(fā)技術。今天向您介紹的是：實際道路車身姿態(tài)風洞測試
【新技術名稱】實際道路車身姿態(tài)空氣動力學風洞測試
主要功能：在風洞測試中模擬車輛在實際道路行駛時的懸架系統(tǒng)狀態(tài)，使得車身姿態(tài)可以跟隨車輪轉動及氣動力/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)可隨激勵變化
面向對象: 所有配備真實懸架系統(tǒng)的風洞測試車輛，特別是關注氣動升力的高性能跑車/賽車、關注橫風穩(wěn)定性的MPV/微型車等車輛
解決問題：風洞試驗與實際道路之間由于車身姿態(tài)不匹配而導致的風洞試驗結果與道路不一致，差異大，進而影響對汽車的續(xù)駛里程、油耗、排放等關鍵指標的準確預測。
圖2 某9款車型風洞內實測車身姿態(tài)升高情況（模擬實際道路姿態(tài)vs固定姿態(tài)）
圖3 某9款車型風洞內實測風阻CDA增加量（模擬實際道路姿態(tài)vs固定姿態(tài)）
技術亮點：1）配合國內整車風洞中唯一可模擬實際道路行駛車身姿態(tài)且可提供精準測試結果的風洞天平/移動地面系統(tǒng)，進行實際道路姿態(tài)下的氣動六分量及道路載荷測量，并可分離出車輪轉動和氣動升力兩部份分別對車身姿態(tài)影響的貢獻量。
圖4 車身姿態(tài)隨車輪轉動及氣動升力影響而抬高
圖5 分離出車輪轉動和氣動升力分別對車身姿態(tài)影響的貢獻量
2）可得到指定配載下的實際道路行駛狀態(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、車輛受到橫風影響時的側傾幅度、前軸/后軸升力分布不平衡導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氣動力及車身姿態(tài)均發(fā)生變化
【結語】中汽中心風洞實驗室于2020年正式投入使用，包含氣動聲學風洞、環(huán)境風洞、環(huán)境艙、空調假人、模型制作及評審等相關設施，重點開展風洞先進測試技術、數(shù)字風洞技術、節(jié)能產品技術研究及應用，在空氣動力學、熱管理、能量管理領域打造一站式服務供給能力。搭建行業(yè)交流平臺，開展共性技術研究、標準制定、人才培養(yǎng)等工作，爭創(chuàng)國家程技術中心，持續(xù)推動行業(yè)技術進步。