计算机模拟分析试验表明,奥迪Q7多功能运动车达到了设计任务书的要求,不仅如此,从市场中竞争对手的对比资料中可以看出,奥迪Q7轿车是目前空气动力学性能最佳的汽车之一。
#p#建立在气流模拟试验、风洞试验和公路试验基础上的空气动力学性能模拟试验是奥迪公司改进、优化车辆设计的核心。奥迪公司空气动力学研发的最重要的目标是:使其多功能运动型SUV轿车达到最佳的空气阻力系数Cw值和浮力均衡,同时使因车外后视镜和打开车顶天窗时的行驶噪音最低。
改进和优化设计
最终的空气动力学性能改进可以从新型奥迪Q7酷派的车顶流线型和后车门中的扰流尾翼看出来。
以前的汽车模拟试验中没有车顶扰流板,因此,汽车行驶时的气流沿着圆弧型的行李舱盖流动。在气流涡流沿后窗玻璃表面流动时,汽车的后部形成了一个负压膨胀区,车轮的尾部便产生了很大的浮力,试验检测到的空气阻力系数和车尾浮力系数也非常不理想。
新的设计方案中,在汽车模拟试验阶段已经否定了原来的这种方案,工程师们在车顶加上了扰流板。在次基础上,工程师们在第二阶段的优化设计改进过程中,重点对奥迪Q7轿车的空气阻力系数Cw进行了优化。从图1的计算机模拟分析试验结果中可以看出,经过优化设计,在大批量定型生产时,在不改变奥迪Q7轿车的设计特点的条件下,空气阻力系数已经有了明显的降低。
车辆外形优化改进的过程分为若干个步骤进行:首先是延长并加高了车顶扰流板。车顶扰流板与D立柱之间的过渡也是与众不同的,以便于气流的分割。后面下方的两侧也与众不同,凸出的部分充当了侧箱板,从而使空气可以严格按照车架外形方向流动,后门处气流的二次湍流也减少到了最小。
奥迪Q7的前窗玻璃也被要求尽可能地平整和低矮。现代化的车外后视镜和A立柱结构对气流的流动产生了极好的影响,减少了空气阻力系数和气流噪音。
除此之外,奥迪公司的工程师们还利用其他技术措施减少空气阻力系数Cw的数值,例如还设计了车轮扰流板、车头扰流板。在特定的发动机工况条件下关闭几个发动机冷却通风口也改进了最佳空气动力学性能与发动机冷却通风之间的综合关系。采用高度可调节的空气弹簧减振系统也进一步改进了奥迪Q7车架按车速进行调节的能力。
极低的噪音
奥迪Q7车外后视镜的外部形状采用了特殊的设计,可以减少车辆行驶时气流“激发”产生的噪音。在空气动力学试验中,前车窗玻璃与A立柱之间的流水条、前窗玻璃与车顶的结合部等等也都被纳入了试验检验的范围之中。最终结果是:新的设计满足了奥迪Q7设计任务书的严格要求。据奥迪公司有关人士称:由流动空气激发的噪音在车内达到了同等车型的最低程度。从图2、图3的计算机模拟分析试验结果中可以看出。
奥迪Q7大型车顶系统的声学性能结构要求非常特殊。它从一系列的试验程序开始,按照规定的汽车行驶工况和要求进行试验。在车棚关闭之后,无论从哪个方向、受到了多大的气流的冲击,密封都必须保持得非常严密。当车棚开启后,设计任务书也要求车内达到最佳的降噪效果。
当打开奥迪Q7轿车的天窗时,设计任务书的要求也相当高:检测的基本项目包括噪音、低频噪音、自振引起的超低频噪音和扰流板的自振噪音等等,同时,在开启车窗和天窗的过程中所产生的噪音也不能过大。
最佳的空气动力学性能
最终的测试结果是:“停车开启”和“停车关闭”两种状态下的噪音水平的差异很小。这表明奥迪Q7多功能运动车达到了设计任务书的要求,而且不仅仅是奥迪Q7天窗的设计达到了设计任务书的要求,从市场中竞争对手的对比资料中可以看出,奥迪Q7轿车是目前空气动力学性能最佳的汽车之一。
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