電動車的輪子,怎麼那麼難看

電動車的輪子,怎麼那麼難看

出品 | 虎嗅汽車組

作者 | 李文博

編輯 | 周到

頭圖 | Car and Driver

《暗訊號·發現智慧汽車的100個創新》專題由虎嗅汽車出品。聚焦於智慧汽車正在發生的關鍵創新點,結合產業、商業以及使用者視角,為讀者解碼智慧汽車產業正在發生的關鍵創新,並分析其背後的技術原理,以及將帶來的變化。

2022年1月,一位網名叫“coolmanfever”的加拿大老哥在特斯拉車主論壇上,提出了這樣一個問題:

“鐵子們,鐵子們,誰知道 Model 3 輪圈外那層

灰了吧唧的難看塑膠罩子

到底有啥用。這個週末女友的15位家人要來做客,我準備把它們扒下來裝烤雞、土豆和花椰菜。”

頭像是一隻戴著眼鏡青蛙的特斯拉資深使用者“Boourns”一本正經地回答道:“那叫空氣動力學低風阻輪轂,拆了續航會損失 4%,冬天感受挺明顯。”

為了讓自己的 Model 3 能順利完成在零下20度的氣溫中來回接送女友15位家人的艱鉅任務,這位老哥決定,還是開車去隔壁街的二手市場裡買四隻中古白瓷盤,讓這四個價值不菲的“難看塑膠罩”安詳地留在它們的應許之地——輪轂上。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

電動車續航雖然是世界上除男人的誓言外,縮水率第二高的事物,但一個質感看起來和十八手退役飛盤差不多的塑膠罩,就能對一臺號稱顛覆百年汽車工業的“未來座駕”的續航產生高達 4% 的影響,聽起來無論如何有些荒誕。

專業汽車媒體《Car and Driver》的一項專業測試,讓這份荒誕多了一絲合理:在 50、 70 和 90 英里每小時的車速下,安裝了塑膠罩的 Model 3 比沒安裝的續航里程平均提高了 3。4% 。其中 90 英里車速下的差異最明顯,提高了 4。5%,即 10 英里( 16 公里)。專業編輯們對這個結果感到震驚,“

空氣動力學輪罩在汽車領域是一個相當大的進步

,與無級變速器或低滾阻輪胎的效果差不多。”

電動車的輪子,怎麼那麼難看

如果你不信媒體的報道,沒關係,這裡還有一份來自德國電動汽車租賃公司 nextmove 的第三方結果,他們的測試方法是讓三臺特斯拉 Model 3 以 150 公里的時速在 94 公里的賽道上行駛 3 圈,最終結論是高速行駛時,空氣動力學輪罩讓該車的續航提升了 3%。nextmove 公司表示,這個結構簡單的罩子實現了“成本、效率和外觀間的巧妙折衷”。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

特斯拉空氣動力學部門負責人羅伯特·佩林曾透露過空氣動力學輪罩的一些秘密:“城市環境,低滾阻輪胎作用更大。高速環境,輪罩對空氣動力學效率的影響更大,巧妙運用有奇效。”

想讓汽車速度更快,續航更長,風阻是最大的敵人。百年汽車工業史,本質上是一部工程師用智慧與經驗和風阻鬥智鬥勇的血淚史。

因為,降低風阻實在是太難了。不僅時間漫長,花費巨大,研究難度高,最終還有很大可能無功而返。所以,工程師不會放過任何一個有機率對降低風阻產生積極影響的車身結構,哪怕最終只能改變 0。01% 的湍流,增加 0。1% 的續航,也要投入 100% 的專注。

由於太過執拗於馴服風阻,早期人類工程師幹過的離譜事,一點也不少。

慕尼黑 Krauss Maffei 公司的 Karl Schl r 就是其中一位。這位老哥在 1936 年的時候徒手敲了一個車模送去風洞測試,得出的風阻係數是 0。113。盧德維格兄弟公司知道後,將整套設計直接套用在賓士 170H 底盤上,打造出一臺

風阻係數只有 0.186 的概念車

,這是截至目前風阻係數最小的概念車。因為長得實在太像一顆雞蛋,人們都叫它“蛋車”。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

除了超低風阻和詭異造型,“蛋車”還有一項冠絕車壇的資料:2。1 米的車寬。這是個什麼概念呢,勞斯萊斯庫裡南的車寬是 2 米,賓士邁巴赫 GLS 的車寬也不過 2。03 米,在“蛋車”面前都是弟弟。

Schl r 把車造得這麼寬,是因為要讓四個車輪在車身內運轉,讓整車以最流暢的弧線正面迎風。“蛋車”的最高時速是 146 公里/小時,比賓士 170H 快 20 公里/小時,百公里油耗 8 升,比賓士 170H 少 40%,唯一的缺點是重心不穩,容易受到橫風影響導致側翻。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

Schl r 的“圓形車”將車輪內化至車身內的做法,是現代空氣動力系輪罩的思考原點,許多車廠由此出發,開始新一輪的輪罩軍備競賽。

大眾集團於 2012 年釋出的 XL1,就是“蛋車”眾多改良版裡最精神的那一臺。大眾巧妙地在前輪使用輪罩,後輪內收在車身裡,

最終量產車型的風阻係數為 0.189,百公里油耗為驚人的 0.9 升。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

XL1 在全球最低風阻係數車型記錄的王座上穩坐了 8 年,直到 2019年廣汽埃安 ENO。146 概念車橫空出世,交出了

0.146 的風阻係數成績。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

0。146 這個數字有多離奇呢?離奇到讓橄欖球(0。18到0。2)、賓士 VISION EQXX 概念車(0。17)、賓士 EQS(0。20)、特斯拉 Model S Plaid(0。208)、蔚來 ET7 (0。208)、保時捷 Taycan(0。22)和智己 L7(0。21)都看起來都笨拙臃腫不堪。

根據賓士提供的數字,風阻係數每減少 0。01,續航里程可增加約 2。5%;智己汽車也做過類似研究,結果是風阻係數每降低 0。01,電動車續航里程提升大概 8 公里。

賓士 VISION EQXX 的實測續航為 1008 公里,抵達時還餘下 140 公里續航。以 1148 公里計算,廣汽埃安 ENO。146 概念車的實測續航理論上會接近 1500 公里,充一次電從北京開到上海綽綽有餘。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

和特斯拉的空氣動力學輪罩與賓士 VISION EQXX 的低風阻輪圈都不同,廣汽埃安 ENO。146 概念車直接採用了全封閉式的“大餅”輪圈,輪胎幾乎被完全包裹,形式上更偏向為“一體式成型車輪”,這對量產時的工藝精細程度和材料強度提出了新考驗,畢竟在哪兒開車都會遇上減速帶和溝溝坎坎,一碰就碎的輪轂蓋可沒人願意用。

從改善效能單一維度看,直接上“大餅”輪圈效果最好。但汽車上任何一個細枝末節的改變,哪怕只是多開一個孔,多添一根線,背後都需要跑完一套完整的研發、驗證、生產、再驗證的流程,汽車公司需要在增加的成本和對使用者產生的最終價值間找到平衡點。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

這就是概念車和量產車之間期望落差經常出現的原因。攢一臺概念車不難,難的是把概念持續穩定地輸出到十萬、百萬甚至千萬臺車上。

所以,讓我們暫且放下賓士 VISION EQXX 和埃安 ENO。146,來看兩臺家用車——寶馬 iX3 和智己L7 是如何落地空氣動力學輪罩的。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

寶馬 iX3 的方案是為輪轂單獨設計嵌件,再組合成一套半封閉結構,鋁合金、塑膠部件的使用讓20英寸的它比傳統19 英寸車輪減重15%,空氣動力學效率提升 5%,電耗降低 2%。在WLTP測試周期下每行駛100公里可節省 0。4 度電,增加10 公里續航。為了適應輕量化輪轂,嵌條被精確地整合到輪輻之間,沒有明顯縫隙。寶馬 i Design 專案經理Daniel Wechner說,

這套輪轂內幾乎沒有任何空氣渦流,

這就是它高效的原因。

和寶馬 iX3 前裝的思路不同,智己L7 採用了後裝,即在交付時給到雙色五輻式輪圈,後期提供一款支援便捷安裝的低風阻塑膠輪罩,降低大約 0。005 的風阻係數。

電動車的輪子,怎麼那麼難看

智己汽車負責風阻係數的工程師左輝輝解釋過塑膠輪罩的重要性:行駛中的車輪轉動速度非常大,由此產生的風阻對整車壓差風阻、側面流場和尾流控制都有強烈作用。

車輪是固定的,只能從輪轂下手。

智己 L7 設計師許鄧韜認為,輪轂光平整隻能解決空氣動力學的一部分問題,因為車輛效能要求保持開孔為制動系統散熱,還涉及到安裝工藝等一系列問題。“以前一些低風阻車,為了減少湍渦流,會把後輪直接蓋起來,但現在的車有後輪轉向,蓋起來不行,得用輪罩。”許鄧韜說。

很多電動車使用者,都特別嫌棄電動車的輪轂長得都不怎麼好看。事實上,能造出一個合格耐用的低風阻輪轂已經很不容易。要知道,工程師們為了幹掉這些不聽話的空氣渦流,增加一點點續航,已經不知道熬了多少個通宵,掉了多少把頭髮了。

儘管每天都在輿論場上狂刷存在感,但電動汽車距離成為一臺合格稱職的交通工具還很遙遠。因為,現階段的電動汽車連最基礎的續航保障都做不到,更別提“油車能去的地方,電車也能去”了。

令人感到一絲慰藉的是,愈來愈多像空氣動力學輪轂蓋這樣細顆粒度、專為提升續航而生的零件在不斷問世與量產。不起眼的它們正用自己微薄的力量,為了電動車主的體面做著不懈努力。