9月10日,2015汽车风洞应用技术国际研讨会在重庆召开,来自全球多个国家和地区的风洞测试领域专业人士,就汽车空气动力学、气动声学、热力学领域的理论和实践内容进行探讨,分享国际先进的汽车风洞科技、风洞应用技术的最新研究成果和进展。
在研讨会期间,主办方中国汽车工程研究院股份有限公司(以下简称中国汽研)公布了其正在建设一个第三方汽车风洞中心的情况,并与德国WBI公司及上海机电设计研究院有限公司签订了汽车风洞设计合同。中国通用技术(集团)控股有限责任公司党组成员、副总经理王斌表示,中国汽研投资4.3亿元建设一座全尺寸汽车空气动力学—声学风洞和一座环境风洞。据悉,该风洞项目目前正由德国WBI进行设计,预计2018年建成并投入使用。
国内风洞测试呈现短板
简单来说,“风洞试验室”是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器、汽车或相关实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状试验设备,它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。到目前为止,汽车空气动力学的一些研究成果和重要结论,几乎都是以风洞试验结果为依据的,由于汽车空气动力学特性直接影响汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、安全性以及热力学和气动声学特性影响舒适性,因此风洞试验在现代汽车设计当中起着非常关键的作用。
国外对汽车风洞的建设起步早,德国斯图加特内燃机与车辆研究所(FKFS)高级顾问Dr.EdardMerker介绍,1939年德国的斯图加特大学建立了第一座全尺寸汽车空气动力学试验的风洞,后转给奔驰公司管理;随后不少汽车企业和研究机构陆续开始建设汽车风洞,近年来戴姆勒奔驰、沃尔沃、丰田等都建成了新的风洞。国外大型汽车公司大多不惜耗费巨资来兴建大型汽车专用风洞,以作为开发具有良好高速气动性能汽车的重要手段。
而在我国,汽车风洞试验技术可以说是刚刚起步。国内风洞基础设施不足、院校相关专业滞后、汽车厂家对空气动力学认知模糊等问题普遍,“保守来说国内风洞技术与国外相比也有10年以上的差距”,长期从事空气动力学研究、一汽集团空气动力学技术总监孙少云博士在研讨会上提出。目前国内真正意义上的全尺寸汽车空气动力学—声学风洞仅有同济大学一家拥有,吉林大学的风洞仅能进行缩比模型的试验和教学之用。
中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华指出,由于历史原因,我国汽车行业在汽车风洞领域一直以来在人才、技术、装备方面严重不足,也可以说汽车风洞已经成为现在制约我国汽车行业研发技术提升的瓶颈。
车企对风洞测试需求升温
在汽车行业转型升级、竞争不断深化的时刻,车企也越来越重视风洞试验、汽车动力学对提升产品品质的重要意义。
在孙少云看来,之所以此前没有足够重视,是因为国内没有把燃油经济性放在重要位置,全靠车企自觉性。而随着燃油消耗量标准不断升级,迫使主机厂必须严肃、认真的提升整车空气动力学性能,合理的空气动力学设计可以有效降低风阻,从而降低油耗。除了燃油经济性要求,随着人们对汽车乘坐舒适性要求的提高,如何降低车内噪声水平,如何改善和优化汽车的空调性能、气流分布,也是汽车工程师必须面临的重要问题,而汽车风洞是解决上述问题的重要手段之一。
从“量的扩张”到“质的提升”、从“结构设计”到“性能开发”,都促使汽车企业对风洞测试的热情日益高涨,企业投建环境风洞也达到了空前的高潮期,上海泛亚汽车技术中心、上汽技术中心、长城汽车都新建了自己的环境风洞,新一汽技术中心一次就建了两座环境风洞,目前进度已经过半。
“全尺寸汽车风洞投资不菲,并非任何车企都能负担的”,中国汽研党委书记周本学表示。随着国内自主开发需求的增多,惟一一家可做整车试验的同济大学,风洞试验的排期已经预约到2017年,显然无法满足国内车企需求。
站在巨人的肩膀上打造高水平汽车风洞
在这种情况下,“中国汽研投建全尺寸汽车空气动力学—声学风洞和一座环境风洞,就是为缓解国内汽车风洞测试的紧张局面,促进汽车空气动力学技术的发展,提高中国自主品牌汽车的性能品质和市场竞争力,缩短与国外汽车企业之间的差距”,中国汽车工程研究院股份有限公司董事长任晓常表示。
虽然我国当前风洞测试技术落后,但孙少云认为,这并不是坏事,因为在新建汽车风洞时就可以将最先进的技术和设备应用进来,建造世界一流的汽车风洞。据了解,中国汽研将建造的汽车空气动力学—声学风洞喷口面积为28平方米,最高风速达到250km/h,在140km/h的风俗下背景噪声为58dB(A),是世界上最安静的风洞;而环境风洞最高风速200km/h,具有多变喷口和全光谱阳光模拟系统、-40℃~60℃的温度范围及5%~95%的相对湿度范围,可以模拟雨雪等。
中国汽研不仅要建设风洞,还发起组织了“中国汽研汽车风洞联盟”,邀请国内主流汽车企业加盟,产研结合,共同推进汽车空气动力学、气动声学及热力学技术的发展和国内汽车风洞科技的发展。周本学介绍,目前已与江铃汽车股份有限公司签订了合同,并与长安汽车、广汽集团、江淮汽车等达成了合作备忘录。江铃汽车副总裁刘淑英在接受记者采访时表示,将利用好这个平台,进行产品研发时,在造型阶段就提前设定好目标,再利用试验手段进行检测,从前端就解决存在的问题,切实提高自主研发的产品品质。
作者:wy
请输入验证码