风阻系数和高度（风阻系数是个什么鬼）

公开课|原创作品·版权所有| 总第429期

➤ 进4S店选购车时，穿得西装笔挺的销售小哥或者花枝招展的销售小妹天花乱坠的给你讲着各种术语时，是否注意到他/她经常嘴角微微扬起，带着傲娇的眼神，从嘴里迸出一句“我们这个车，风阻系数零点二几，秒杀市面上同级别车型”?不太懂专业术语的你是否会心中一万只草泥马奔腾而过，What the fuck！！！风阻系数究竟是个什么鬼？

其实，风阻系数并不是一个高深的名词，无非就是一个用来衡量汽车运行时遇到的风的阻力的一个系数罢了。汽车之所以能动起来，无非是因为驱动力克服了滚动阻力、加速阻力（匀速行驶时无加速阻力）、坡道阻力（平地行驶时无坡道阻力）和空气阻力。而空气阻力，则是和风阻系数息息相关的。

由于空气是看不见，摸不着的，所以产生的阻力也过于抽象。游过泳的同志应该对水的阻力深有感受，其实空气和水都是流体（什么？不懂流体是什么！流体就是流动的气体或液体），流体会对与其有相对速度的物体产生一个粘滞力（又不懂？按照字面意思来理解吧！），在空气中，此力即为空气阻力。一般来说，空气阻力有三种形式：第一是气流撞击车辆正面所产生的阻力，就好像刮风下雨的天气，举着一把伞迎着风是不是感觉根本走不动，瘦一点的人都要被吹走了！（作为胖纸的我好自豪，风都吹不走！）这时所受到的阻力几乎都是气流撞击产生的空气阻力。第二是摩擦阻力，空气划过车身会产生摩擦力。只不过，这个摩擦力与速度有关，在一般几十上百的车速下，此力甚小，忽略也罢，但是对于高速的飞机和火箭来说，这个摩擦力就至关紧要了。第三则是外形阻力。一般来说，车辆高速行驶时，外型阻力是最主要的空气阻力来源。外型所造成的阻力来自车后方的真空区，真空区越大，阻力就越大。两厢车由于尾部形成的真空区比三厢车大，因此其风阻系数也较大。

既然如此，机智如你肯定会问，那什么东西的风阻系数大，什么的风阻系数小呢？一般来说，垂直迎风放置的木板的风阻系数为1，而雨滴的风阻系数低达0.05（因为雨滴在空气中快速下落，自然就被吹成了风阻最小的流线形）。

垂直放置的木板：1

本田CRV：0.3959

凌渡:0.28

威朗：0.27

奔驰S级：0.24

大众XL1：0.189

雨滴:0.05

不难发现，越是流线型的物体，其风阻系数越低。小鲜肉宁泽涛能在世锦赛上夺冠，从他在水中的流线型体型就可见一斑。

而小说《三体》中，从三体星球侵入地球的飞船是水滴造型，除了美观和科幻外，恐怕也是出于风阻系数的考虑。一般来说，SUV由于地盘较高、空间较大，因此其风阻系数也较大，一般在0.35或以上。而一般的家用轿车，由于兼顾流线型的造型和空间，其风阻系数一般在0.3-0.35。而风阻系数低于0.3的车一般都会被销售反复宣传其运动性了，凌渡和威朗就是活生生的例子。

风阻系数是汽车固有的特性，一旦设计确定了，这个值就不会再改变了。通常，可以通过实验在风洞中测量得到。谈到风洞，不得不提同济大学耗资2亿的风洞实验室，是亚洲最大、国际领先的风洞实验室，而风洞洞主杨志刚教授是从美国NASA归来的专家，拥有丰富的理论知识和实践经验，其门下弟子喻延福也对空气动力学造诣颇深。

也许你会说，看你把风阻说得这么神乎其神的，究竟有什么卵用呢？其实，风阻系数对汽车性能的影响是巨大的，首先风阻系数与油耗是正相关的，风阻系数越低的车，油耗也就越低，油耗可是和钞票直接相关的，也是我们消费者最关注的车的特性之一，毕竟现在经济形势不太好，能省一点是一点呗。一般来说，汽车因为风阻而损耗的功率W=Cd×V2 ，其中Cd便是风阻系数，V是车速。由此可见，任何细微的风阻系数变化，都被速度成平方加以放大，而这损耗的功率对于油耗就不利。根据权威测试结构显示，当汽车车速为80km/h时，其中60%的功率是用来克服风阻的。而当车速达到200km/h，80%的功率会被用来克服风阻了。天真如你，不会真的想找个地方开到200码体验一把吧？那只能祝你还能看到明天车辙推送的文章咯（肯定比今天的还精彩）。

除了油耗外，风阻系数和风噪也是息息相关的。而风噪是汽车在高速行驶时最大的噪声源，很大程度影响了驾乘舒适性，具体内容可移步《汽车噪声哪里来？》。

既然如此，机智的你肯定会问为什么不死命降低汽车的风阻系数呢？唉！风阻系数的降低哪那么容易啊。为了降低0.01的风阻，就要经历长期的空气动力学研发过程，进行大量的CFD流体仿真分析，几百次的优化以及好几百个小时的风洞试验。先不说目前中国的整车厂没有一家拥有自己的风洞实验室，而风洞试验每秒所耗费的电费就需好几千。抛开成本不说，为了降低风阻系数所采用流线型造型，必然会牺牲车的空间，有时造型会很奇特，让人无法接受。为此，汽车工程师和汽车设计师这一对欢喜冤家开启了无尽的扯皮模式，当然最终呈现出来的肯定是风阻系数与空间、造型最平衡的结晶了。

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