当你的车足够有劲，风阻系数就不再是越小越好

这是极驾客的第2196篇文章

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空气动力学效率＝下压力系数/风阻阻力系数

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在一些新款车型的宣传中，偶尔会看到让人哭笑不得的介绍，比如“风阻系数比肩超跑”。为什么说哭笑不得呢，因为大部分的运动型车，风阻系数并不低。

就拿三大神车来说，它们的风阻系数都在0.35上下。而F1赛车甚至可以做到风阻系数超过1.00甚至更高。这些顶级的速度机器花了大手笔做的空气动力学优化，反倒和十几万元的家用车水平相当？这显然是不合理的。这是因为，空气动力学效率＝下压力系数/风阻阻力系数。

对超跑来说，风阻系数不必太低，但下压力系数必须得高。甚至可以说没有优秀的空气动力学设计，再大的马力也没有用武之地。

空气动力学设计是如何提高下压力系数的？要回答这一问题，首先要说到气动升力的产生原理。

气动升力最经典的例子是飞机的起飞原理。

飞机机翼主要受到三种气动升力。

一种是由“攻击角”将前方空气分割为上下两部分，向下的一部分必然受到机翼向下的阻力，根据牛顿第三定律，这部分空气给机翼向上的推力。

第二种和汽车的气动升力关系密切。是由于机翼特殊的形状设计，导致机翼上方空气流动速度加快。伯努利方程告诉我们，流速快压强小，因此机翼上方压强小于下方压强，形成气动升力。第三种当攻击角较大时出现的涡流升力，此处不再赘述。

如下图所示，为了满足舒适、空间等功能需求，绝大部分车身会被设计成“上凸下平”的形状。抽象地看，车身截面和机翼截面形状近似，因此车子在高速行驶时，也将受到气动升力影响。如果没有针对性设计，那么车速越高，升力也就越大，车身就会不稳定。

为了降低气动升力带来的不稳定性，这些设计应运而生。

既然上凸下平的设计会让车子发“飘”，那上下都平的话，当然就会更稳。同时低矮的车身使得迎风面积较小，从空气动力学的角度来看，平衡了油耗和稳定性的关系。但缺点非常明显——空间狭窄，实用性欠缺。

尾翼和机翼可以说是伯努利原理完全相反的两种应用。尾翼的截面和机翼正好相反，也就提供了下压力。

还有一些可调角度的主动式尾翼，其攻击角适时调整，当倾斜角度较大时，在尾翼下方将产生涡流，能在极端情况下提供更大下压力。慕尼黑大学的一项测试表明，对于被测试的一款尾翼，平直摆放时产生下压力321N；当攻击角为12˚时，下压力可以达到954N，相当于坐上去一个成年人。要知道，这个小小的尾翼只有一公斤左右的重量。

Porsche911 Turbo S

但加装尾翼往往弊大于利：一方面法规有所限制，另一方面尾翼带来的阻力提升现象对于城市用车并不友好。相比之下，比较理想的方案是可变尾翼设计，角度可调并且低调内敛，完美应对不同行驶状态下的需求。

Porsche911 Carrera S

相比前两者，一个更加经济实惠的解决方案是加装一个小鸭尾，高速稳定、低速省油，效果拔群。但缺点是车尾产生的涡流效应容易吸灰。

BMWM5

车身包围的存在可以将车底“封闭”得更好，使得车底进入的空气量减少，达到降低车身底部气压的效果。形象地说就是把车变成了一个吸盘，紧紧吸附在地面上。

AstonMartin Vulcan

要达到最佳效果，前铲和侧裙需要尽可能贴近地面，同时地面最好尽量平整。

气流扩散器日常生活中并不常见，但在大部分赛车上都可以看到。

它的原理并不复杂，就是在一个渐扩型通道内，放置若干整流片。一方面渐扩型通道使得车底气流压强降低，另一方面在整流片的整流作用下，车底气流整整齐齐地顺畅前行，使得流速加快，车底压强减小。

McLarenSenna GTR

车身包围的作用机理是不让空气进入车底，而车尾扩散器的作用机理是让空气尽快排出，起到“抽气”效果。

LamborghiniAventador

附壁效应又称康达效应。这一效应在生活中最常见的例子是我们洗澡的时候，水流沿着身体留下，当流经手指的时候，会吸附在手指上而不发生分离。在迈凯轮车队MP4-27赛车的排气区域，就利用这一原理设计了排气区域。

这样的设计使得流经车身侧面的空气连同尾气一同被收入扩散器，完成整流。

当一辆车集齐了以上所有要素，比如F1赛车，就将在高速状态下获得远超车重的下压力。所以，就算是哈蒙德去开F1，也很难把车开翻。

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