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这几天很激动,因为我们哪吒S的风阻系数最终成绩实现了0.216Cd,这是一个很大的突破,在这里也想和大家唠一唠哪吒S风阻开发的过程故事。
大家都知道汽车工程开发上整车空气阻力Fw与汽车行驶速度v的平方成正比,空气阻力Fw所消耗的电机功率W也车速v的立方成正比。因此对于用户来讲,整车空气阻力直接影响着电动汽车的最为敏感的续航里程。
空气阻力的主要影响因素除了车速v,就是风阻系数Cd和迎风面积A,对于哪吒S这种宽体低趴运动轿跑,风阻系数Cd对于整车能耗和续航里程尤为关键。根据工程经验和理论计算,当电动车车速v>60km/h时,用于克服空气阻力的电量消耗占行驶总电量消耗的比重超过30%~40%,风阻系数Cd每降低10Count(1Count=0.001Cd),整车续航里程就可以提高(8~10)km。
虽然当前市场上续航>700km纯电车型会成为主流,但高速下续航衰减然是广大EV用户的痛点,哪吒S风阻开发团队在我们张承志总监的带领下,协同设计中心造型团队,立足强大的专业仿真和验证能力,从改善用户告诉续航痛点着手,下定决心将风阻系数做到极致。
要想获得更新的风阻系数,车身必须要有更好的流线型:低趴的前车头,更流畅的溜背造型,更修长的车身尺寸及尾部明显的气流分离,空气动力学与极致动感美学的完美融合,是需要经历无数轮的仿真、优化和实物模型的风洞验证才能求得,这是一个极为困难的反复论证验证和平衡的过程,开发团队背后付出的精力和汗水对于用户来讲是无法体会的。
空气动力学开发,离不开CAE仿真技术,当前超级计算机技术的发展进步给CAE仿真分析提供了更多、更快的寻求最优解的超级算力。从造型的首版数字表面CAS1开始,仿真分析就介入到风阻系数优化的开发中,这个过程持续到A面冻结到数字表面有7版以上,但对于风阻优化,却经历了30多轮次的仿真。这个过程不但需要投入巨大的计算资源多方案串行或并行,也需要通过超算来尽可能的缩短开发周期来做到精益求精,更需要结合经验知识来深入挖掘降低每一个Count的可行方案。哪吒S的风阻仿真模型网格数量超8000W,这是什么体量的模型呢,一般数据工程师的个人工作站无法正常操作风阻模型,机器直接罢工,计算一次至少需要2000核/时的资源,粗略统计整个开发过程耗费超过100万核时的硬件资源。
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空气动力学中,风阻系数的优化开发,除了仿真分析,风洞试验是必不可少的验证手段,风洞试验的设备非常精密、昂贵,每个小时的费用达到数万元。哪吒S造型A面冻结前就充分利用了风洞验证手段,把仿真的优化方案在风洞中完成油泥模型及各种实物结构的验证。这个过程中,油泥模型工程师全程参与,根据需求现场进行对模型的反复修正,从前车头、机罩、A柱、后视镜到侧围大型面,直至尾部的各种特征,在风洞试验中不断寻优;我们的造型主设计师范凤阳总也在现场亲自指导,融合动感美学,给出优化建议,项目团队现场组织讨论高效决策、锁定方案;从进风洞开始,时间就是金钱,这个过程项目成员要持续工作超过16小时,而这样的过程需要经历若干轮次的反复。最终风洞油泥模型试验中取得了突破性进展,在这个阶段风阻系数就基本锁定
在经历了较长的模具开发、两轮试制样车的验证后,最终,我们还是要把实车再次放到风洞中进行风阻系数的验收,最终的风阻系数是0.216,当这个数据输出的那一刻,风阻开发团队成员的心情是无比开心舒畅,这个简单的数字,可以说不负众望、力拔头筹,这不仅仅是对他们整个开发过程的最大褒奖,也是对哪吒S所有团队成员最好的激励。
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哪吒S风阻开发,是我们不断追求的从用户场景和体验出发,在解决用户痛点的道路上做到极致、寻求最优解的一个最佳实践,我们的用户可以在实车的续航里程上感受到这种努力带来的效益。