國舜


奔馳新S級有很多新技術可以拿來討論,比如舒適裝備就能列舉出眼花繚亂的數字:每個座椅6個通風馬達,全車有100個電動馬達打造舒適功能,座椅加熱的最大功率達到2000瓦/平方米,每個座椅有14個氣動按摩艙室,用24個揚聲器打造3D立體聲,音響輸出功率達到1540瓦,更恐怖的是多媒體軟件系統就有3千萬行代碼。
但今天我們想把注意力放在一個涉及汽車性能的最基本問題之一,就是空氣動力學。新S級0.24的風阻系數(Cd)樹立了級別新標桿,S300 BlueTEC HYBRID甚至低到0.23。相信你也好奇奔馳是怎么做到的。
空氣動力學和外形設計的平衡
車輛空氣動力學的不二法則是:前部要盡可能圓滑,將氣流平穩平滑導過車身表面;尾部要盡可能尖銳,形成最佳的分離條件。
為了迎合空氣動力學,也曾經出現過有著尖尖車尾的跑車,比如70年代的歐寶GT就有著刀切狀的尾部,有非常好的空氣動力學表現,但奔馳S顯然不能采用這樣的設計。
新S級尾部有著優美的比例,雖然不是尖尖的形式,但如果仔細觀察,你仍然能發現不少細節都是為了達到最佳的空氣動力效果而特地打造的。比如,后備廂蓋上沿的設計和尾燈罩上的擾流造型,這些不吸引人們視線的細節都大大改善了空氣動力學效果。
奔馳新S級長長的車身也有獲得更佳空氣動力學的先天優勢。就像快艇一樣,長度能夠改善水流。S級有足夠的車身長度和長的前后懸,這都有利于改善風阻,工程師也有更大空間來改善流過輪拱的氣流。
無疑,奔馳新S級對空氣動力學的追求,不能破壞它的外形設計原則,而是要在二者之間取得平衡,所以我們可以在它的身上發現不少既性感又具有上佳空氣動力學的設計。比如光滑的拱形車頂,讓S級優雅運動之余又打造出了側面的完美水滴效果,非常符合空氣動力學的原則。當然,我們仍然能在S級上發現破壞空氣動力學的東西,最典型的就是那三叉星的立標,相關負責人也承認它造成的風阻的確可觀,但沒有提供具體數字。
細節決定成敗
奔馳新S級0.24的超低風阻系數,其實是由很多甚至還不到0.001的改進才積少成多得來的。你能想到嗎?新S最大的風阻改善之一,只是來自于前輪拱下邊緣采用了新奇的三角結構,而這已經算是對風阻很大的貢獻了。
可以理解,有時空氣動力工程師對細節的堅持肯定讓大手筆的外形設計師很難理解。當工程師與設計師交涉希望前霧燈窩有個2毫米尺寸變化時,設計師肯定覺得他們瘋了,但這2毫米的變化卻帶來了整車氣流的巨大變化。
可能你也不免有點疑惑,奔馳S級這樣動力強勁的車,需要耗費這么大精力糾結于這千分之幾的風阻系數么?奔馳其實很清醒自己在做什么。首先,降低風阻和降低風噪是基本相關的,降低了A柱和后視鏡空氣阻力同樣會降低風噪,在超過180km/h速度下人們依然能放松交談和享受音樂是S級必需的。另外,S級要打造出色的高速性能,速度甚至要超過200km/h,在速度高于60km/h后空氣動力學就成為關鍵因素了,到了120km/h空氣阻力增加到之前的4倍,到240km/h的時候就是原來的8倍,這時一半的油耗都在克服空氣阻力了。當然,為了打造安全的新S級,強壯的車殼結構和無數的氣囊自然意味著重量的增加,但這些可以借助降低風阻來彌補,每降低0.01的Cd等價于降低35-40公斤重量,把上一代S級的0.26降低到了這一代的0.24和0.23,相當于降低了100公斤重量和降低綜合油耗0.1L/100km,在高速路上甚至能降低0.4L/100km。
傳統與現代的結晶
新S級的超低風阻和最新的計算機模擬手段也不無關系。數字模擬可以更快、更精準得出結果。數字化的車身建模已經可以把車身表面細分到5千萬個小單元的規模了,而且一個晚上就能計算出結果。10年前,這樣的計算需要6個月,精度還達不到現在的一半。
即使數字模擬有諸多優點,它也不能替代風洞。奔馳最新風洞剛剛投入使用,它可以模擬265km/h的車速,風洞內部維持23-24度常溫,以保證測量儀器的精確。
奔馳相關負責人這樣解釋計算機和風洞的協作:用數字模擬,可以檢查很復雜、很細微的氣流現象并消除它們;借助風洞,更方便進行大規模的調整。