宝马新风洞实验室外观
精密压力测试仪
宝马新风洞试验室共投资1.7亿欧元、历时三年于2009年建成,占地约2.5万平方米,是个5层楼的艺术化建筑。笔者曾在它落成时有机会参观了这个当时世界上最先进的汽车风洞试验室。
宝马风洞试验室由大小两个风洞组成。较小风洞的空气管道沿垂直方向布置,利用一个直径6.3米、最大功率3.8兆瓦、最大转速400转/分的风机提供风力,此风机可以驱动空气在风洞中以最高300公里/小时的速度循环。在风洞核心场地中央,设置一个长9米、宽3.2米的传送带。全球汽车记者到现场参观时,传送带上正放置一个1:2的粘土车模,它的4个车轮分别由4个可以在4个方向上移动调整的装置固定,可以让车模进行不同方向的调整,在风中呈现不同的姿态进行测试。在被测试车模的顶部,有一台精密压力测试仪,它可测试车模的微小受力情况。在被测试车模的正前方是个14平方米的出风口,车模正后方则是一个同样大小的收风口。
宝马风洞实验室小风洞布局示意图
1.车辆入口
2.滚动测力仪
3.风机
4.出风口
5.收风口
6.热交换器
7.湿度管理
8.太阳模拟
9.压力单元
10.尾气排放系统
观察车模底部气流通过情况
这个形状独特的收风口可以帮助风洞中的空气保持恒压。这也是在风洞实验方面的创新设计之一,宝马为此还申请了技术专利。
测试开始时,当风洞中的空气流速达到一定后,一位技术人员手持“烟枪”放在车模周围不同地方,顺气流方向飘动的白色烟带清晰直观,可让人清楚了解气流通过车模周围时的情况。流过车轮、外后视镜、车顶后风窗、车尾等处的紊流一清二楚,设计师据此可以对车身进行修改和调整。
如想测量车模的风阻系数更是简单,现场演示时也就半分钟的时间,被测试车模的风阻系数Cd值就显示在大屏幕上,而且可以看到在不同状态下风阻系数的变化。在测试中心还设有会议室和车模修改工作室,供造型设计师和空气动力学工程师就测试情况和修改方案进行讨论、修改。在新车开发过程中,此时也是工程师和造型师之间发生冲突的时刻。比如,工程师更喜欢带有锋利边缘的车尾,可以阻断气流、降低风阻,而造型师则希望车身造型线条更加流畅。双方最后只能进行无数次的协调。不过,幸运的是漂亮的车型往往也是风阻系数较小的车型。(www.xing528.com)
这个较小的风洞主要测试1:2或其他尺寸较小的车模,这也是在制作更为成熟的1:1车模前必需的过程。在测试尺寸较小的车模时,必须以较大的风速才能模拟出实际行驶情况,如是1:2的车模,则必须以200公里/小时的风速才能模拟出100公里/小时时的行驶情况。
对在风洞实验中发现不太满意的地方,由粘土模型工艺师进行修改
风机直径达到8米,每根碳纤维制作的扇叶就有2米长,风机的最大功率4.4兆瓦,最大转速300转/分,可以产生最高300公里/小时的风速
这是风洞转弯处的导风格栅,它可以使空气在这里转向90。
宝马风洞实验室主风洞布局示意图
1.车辆入口
2.滚动测力仪
3.风机
4.出风口
5.收风口
6.热交换器
7.气流加速器
8.阀门
9.整流装置
10.可移动平台
11.燃料站
12.尾气排放系统
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