空気力学の秘密: Cx が電気自動車にとって非常に重要な理由

オールサーマル時代には、空気抵抗係数はすでに重要な要素でしたが、メーカーはそれについて必ずしも伝えていませんでした。の時電気自動車、このデータは現在、最も「基本的な」モデルであっても、すべてのテクニカル シートに記載されていますが、サーマルの世界では、Cx はパフォーマンス、つまりスポーティさに関連付けられることがよくあります。

電気自動車の場合は異なります。自律性を求める絶え間ない競争では、充電ネットワークと充電器の高密度化と信頼性の向上により、この競争は沈静化するはずです。この「故障の恐怖」を終わらせる、空気力学的抵抗係数は次のように考慮されることが多いため、重要な要素です。車の航続距離にとって2番目に重要な要素バッテリー容量 (kWh 単位) の後。しかし、Cx とは一体何でしょうか?

始める前から、Cx は、電気自動車の消費量 (したがって自律性) だけでなく、さまざまな面で役割を果たします。または熱モデル。いいえ、車の空力も挙動や快適性に影響を与える変数です。

空気力学の研究

気流の研究は流体の研究と同じです。つまり、同じ数学方程式です。一部の技術者にしか理解できないような難解な計算には立ち入らず、空気は他の流体と同じように流体であり、水と同じように動作することを知っています。。できるだけ模式的に言うと、私たち人間は、水と空気が入れ替わる巨大な水槽の中で生きているようなものです。

でも空気って水じゃないの？実際、たとえ空気の抵抗が水の抵抗の約 800 分の 1 であるとしても、運動に実際の影響を与えるにはまだ十分に重要です、特に車について話すとき。

これは完全に自然なプロセスであり、その重要性をよりよく理解するために方程式に「変換」されました。流体は抗力係数 (Cx とも呼ばれる) の概念の一部であり、向かい風に対する形状の抵抗を示す係数。これは一般に、風洞内での空気力学エンジニアの作業に関するビデオを見るとより簡単に理解できます。以下のビデオでは、流体がこれらの白い縞で表されています。

お気づきかと思いますが、Cx は数値で測定されます。最も空力的な形状である 0.05 と 1.4 の間に位置します。。最も空力的な形状は水滴であり、自動車メーカーがデザイン、感情、安全性、快適性、ダイナミックな挙動などを考慮しながら、この形状に最も近づきたいと考えています。論理的に最も空気力学的な形状は、風に面した平らな形状、つまり自動車用語で有名な「コンクリート ブロック」です。

しかし、抗力にはまだ 4 つの異なるタイプがあるため、抗力係数はそれよりも複雑な概念です。

• フォームドラッグ：それは空気が形と正面から衝突するものであり、理解するのに「最も単純な」概念です。
• 表面抗力: これは車体に対する空気の摩擦であり、一種の抵抗も引き起こします。
• 乱気流の軌跡: 特定の形状の周りに形成される渦巻きが、すべてをもう少し遅くします。これが、特定の車の特定の場所に小さな空気力学的な付属物が見られる理由です。
• 内部抗力: これは、車内を循環する空気に関連する抵抗です。たとえば、客室の換気のために回収される空気です。

これら 4 つの要素により、たとえばスポイラーに特定の小さな通気口が存在する理由や、特定のスポーツ カーでシールドのレベルにエアロ付属物が存在する理由が理解できたことは間違いありません。バックミラーを見ても、2センチ以上に及ぶ車体のわずかなしわは些細なことではなく、確実に空力機能を持っていることがわかるため、これはさらに深刻になる場合があります。

最近、フォルクスワーゲンはその仕組みについて詳しく説明しました。新しいID.7700kmの航続距離を誇ることができ、この優れたパフォーマンスを可能にした空力要素を説明することで、。

ただし、車の世界では単純なことは何もないので注意してください。方程式自体の中に、解くべき方程式がもう 1 つあります。空力性能が高すぎる車も、優れていることを保証するものではありません。、まったく逆であり、その逆のことを言うのはモータースポーツドライバーではありません。

実際、Cx が低いということは、その車の空力ダウンフォースが非常に平均的である可能性があることを示しています。言い換えれば、これにより高速走行時にダウンフォースが失われ、ハンドリングが低下する可能性があります。スポーツカーの場合、特に、車を地面に固定するために後部に「荷重」をかけることができる、これまで以上に精巧なフィンを使用した解決策を、私たちは長い間見つけてきました。

電気自動車に関しては、自律性が過度に制限されないように、空気力学が可能な限り最適化されています。しかし、これは彼らが道路上の石鹸であることを意味するものではなく、重量とパフォーマンスの間のいずれにせよ、この種の問題は存在しません。そして、たとえそれが存在する日が来たとしても、現在のサーマルスポーツカーと同様の空気力学的な付属物を備えた電気自動車が登場するだけです。特に、バッテリーがベースに組み込まれているため、重心が非常に低いです。

Cx と SCx の違いは何ですか?

車の技術データシートを読む習慣がある人なら、車の空力を測定する要素が 2 つあることに間違いなく気づいているでしょう。Cx と SCx です。

これら 2 つの要素は明らかに関連しており、SCx は単純に抗力係数に空気にさらされた前面を乗算した値 (m)²。これにより、Cx 単体とは異なり、2 つのモデルを実際に比較することができます。

つまり、Cxとはクルマを横から見たときの形状のことを指します。一方、SCx は空気と接触する車の表面全体を指します。

実際、特に SUV とセダンの間で、同じ形状を持たない 2 台の車に 2 台の同一の Cx が見つかることがあります。しかし、表面積の違いが方程式に加わると、状況は大きく変わります。したがって、SUV は、セダンと同じ Cd を持ちながらも、空気抵抗が大きくなるボディ形状により、SCx が大幅に高くなります。

そして、SCx が高くなると、特に高速での消費量が必然的に増加するとは誰が言いますか。なぜなら、低速（街中など）では、消費に影響を与えるのは主に重量だからです。

車の空気力学はどのような影響を与えるのでしょうか?

上で述べたように、これはメーカー側によるマーケティング用語の乱用であることがよくありますが、Cx は電気自動車や熱自動車の消費に影響を与えるだけではありません。確かに、これは重要な要素ではありますが、主要なことではありません。

空気力学も高速でのパフォーマンスとハンドリングに影響します。最適化された気流管理により、防音性を向上させながら空気騒音を可能な限り低減することで快適性が向上します。一部の車では、格納式フィンは燃料消費量を向上させるだけでなく、Cx に悪影響を与える乱流を可能な限り減らすために空気の流れを改善します。

消費の話に戻りますが、誰もがそれを理解しています。空気中への透過率が低下するため、消費エネルギーを削減できます。。低速では空気抵抗がわずかに感じられる場合でも、速度が上がると空気抵抗は増加します。今後は、おそらく、速度に応じて自動的に作動する、特定の車に搭載されている有名な格納式スポイラーと接続する必要があるでしょう。

速度が上がるほど抵抗は増加します。これが、時速 130 km の高速道路での消費量に関して、特定の電気モデル間で大きな差が生じる理由でもあります。 2 つのモデルの電気自動車が同様の自律性を発表できるWLTP理論サイクルについてただし、空気力学により、高速道路ではまったく異なる自律性を発揮します。すでに問題を確認しました長距離移動をできるだけ早くカバーする車。

電気自動車の場合、優れた Cx とは、バッテリーとセグメントの容量に応じて自律性が興味深い場合が多いことを意味します。ここでは、最も空力性能の高い電気自動車について簡単にまとめます。そしてご覧のとおり、これらはランキング1位の有名な「ソーラーカー」のように、特に高価な車です。光年0。

しかし、上の表の車よりもさらに優れた車もあります。最も優れているのは、注文可能な 3 輪の素晴らしいソーラーカーである Aptera です。彼女に関するすべての情報が見つかります私たちの専用トピックで。覚えておいてくださいわずか 0.13 という記録的な Cx から恩恵を受けているということです。

さらに最近では、よりコンセンサスのあるものとして、良好な自律性のための良好な空気力学の重要性を強調することを目的としたメルセデス EQXX プロトタイプがありました。ミッションは達成されましたメルセデス EQXX コンセプトがヨーロッパ横断 1,202 km を走行、シュトゥットガルトとシルバーストーンの間で、英仏海峡トンネルを経由します。この車の Cd はわずか 0.17 です。

Mercedes Vision EQXX は、1.7 トンの車で平均 8.3 kWh/100 km を消費しました。この数値は、重量 1.6 トンで消費電力約 8.9 kWh/100 km、平均速度 85 km/h で 700 km 以上を走行したライトイヤー 0 と比較するための数値です。もちろん、バッテリーのサイズは同じではありません（ライトイヤーの60 kWhに対してドイツのは約100 kWh）が、消費量は同様のままです。

フォードが現在、非常に優れた空気力学を備えた車を設計したいと考えているのは特にこの理由のためです。大きなバッテリーを持ち歩かないようにするためしたがって、車の販売価格が上昇し、地球への影響。トヨタ側も同様の話人工知能を使って自動車の設計に取り組んでいます有名な Cx を改善します。

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