橫濱輪胎公司近日研發出了一項新的輪胎設計技術,能夠大幅減小輪胎的起動阻力。這項技術在12月20日在東京國家奧運紀念青年中心舉辦的第26屆計算流體動力學研討會(Computational Fluid Dynamics Symposium)上展示。新的技術通過對輪胎進行獨特的設計,使輪胎周圍的氣流發生改變,從而進一步減小輪胎的滾動阻力。因此,這項技術最終能夠達到提升汽車燃油經濟性的目的。
左為普通輪胎 右為鰭輪胎
當汽車在高速行駛時,輪艙內部的空氣流動相當激烈,其中一些氣流會縈繞車體外部,有時這些氣流將對車輛行進造成阻力。橫濱輪胎通過空氣動力學仿真與隧道測試研究發現了一種能夠優化氣流的方法。空氣動力學仿真技術用來模擬現實車輛行進中輪胎周圍的氣流,而模擬測試的范圍也擴展到了整車。
經過這些模擬和風洞試驗,公司推出了鰭輪胎。在輪胎周邊安裝上一條一條的類似魚鰭一樣的結構,結果顯示,僅僅看輪胎周圍的空氣流動,那么這種結構的輪胎要比普通輪胎的空氣阻力更大,然而縱觀整車,那結果則截然相反。這是因為鰭狀物體在輪胎旋轉時使輪艙內部產生的感應漩渦氣流流向發生了變化。研究人員還將進一步的對輪胎的形狀及周圍空氣流展開研究,并將其對整車的影響因素考慮在內,而并不只是對輪胎部分進行單一的改善。
從上圖可以看出,搭載普通輪胎的汽車其車尾部氣流略顯雜亂,搭載鰭輪胎的汽車其車身周圍空氣流向非常有規律的朝向正后方,這意味著汽車能從空氣的反作用力中獲得向前的動力。而從圖表中可以發現,從單一輪胎(tire)來看,鰭輪胎空氣阻力較普通輪胎更大,但從車身(body)和整車(total)角度來看,其空氣阻力則得到大幅降低。
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