降低车辆能耗是当下汽车厂商最重要的课题，惯用做法是使用先进的发动机技术、尽最大可能降低车身重量。其实要实现低能耗的方法并不局限于前面说的那些，在车身空气动力学中下手也可以实现，只是相对要复杂一些。
车身上空气动力学设计的应用，不但会影响美观程度，甚至还会影响到日常实用性。因此采取这一做法来实现低能耗都比较保守，目前市面上大部分家用车型其风阻系数只能做到0.3-0.5。而最近推出的别克威朗车身风阻系数却达到了0.27，堪称同级最低！这是怎样实现的呢？又可以给降低能耗带来多大帮助呢？
什么是空气动力学？又跟哪些因素有关？
简单笼统地说，车身空气动力学是力学的一个分支，主要是讲汽车在前进过程中，空气与车身的受力特性、空气如何流动以及到底会发生什么变化。其实，空气动力学可以认为跟汽车在前进过程中产生的阻力密切相关。这里说的阻力，不仅仅是汽车领域，航空航天领域也对空气动力学非常重视。
为了更好地说明阻力问题，要引入一个计算公式D=0.5×Cd×A×r×v^2 (其中：Cd是风阻系数；D是阻力；A是正面迎风面积，由车型基础决定；v是车速，车速越快阻力越大；r是空气密度，基本不变)。
那么，与空气动力学或者说阻力紧密联系的就是风阻系数了，这就是决定汽车能否低能耗快速前进的重要因素之一。风阻系数越低，表明车辆可以越小的动力去克服空气阻力，达到更节能的效果。
而实际上，风阻系数的大小还是取决于汽车的外形，比如：车身的造型包括车身表面的后视镜之类的附件;发动机舱进气口;底盘的平整度等等。下面就从这几个方面来看看威朗是做到车身的风阻系数仅为0.27的！
外观造型：设计与性能兼顾
车身的外观造型设计，是很多车主选择汽车的最重要因素之一，但在空气动力学工程师的眼里，外观造型更是决定车辆气动表现的最主要指标。
水滴在空中滴落，会形成一个带球面的圆锥形状，风阻系数很低，仅有0.05。早在1921年，德国发明家Edmund Rumpler就造了一款“泪滴车”，其设计就是模仿了航天飞行器的原理，造型跟水滴很相似，这款车型的风阻系数也仅有0.27。
不过可惜的是，它的外形实在难以让人接受，最终以销量100台的结果收尾。所以，外观造型设计与性能能否做到兼顾，就成了工程师们的目标。
一项实验数据显示，正常行驶的车辆35%-40%的空气会从车身上面流过，10%-15%从车身底部流过，25%会从车身侧面流过。这样看来，车身上面占了气流的很大比重。汽车的上面轮廓线不仅勾勒出整体造型，更在空气动力学上起到了决定性作用。
从侧面看威朗，车头略微下沉，整个引擎盖尾部向上扬，前风挡玻璃以及A柱向后倾，尽量与车头形成大夹角;车顶过了B柱之后就往下收，与行李箱形成大夹角，并且在行李箱盖末端略微上翘，一体式尾翼在降低空气阻力与提升车尾下压力做到兼顾。整个车顶侧面线条显得自然顺畅，这样平滑的车顶设计可以减少与空气的摩擦，保持较低阻力。
从车头向后看，威朗的侧车窗和门框走向进行了精心的空气动力学优化。比如侧车窗部分，在满足车辆造型的前提下，兼顾车内空间表现和车窗玻璃升降等工程要求，最终呈现特定角度的倾斜;而以B柱为出发点直至C柱，车窗也缓慢向内收紧，以实现更好的气动稳定性。
在威朗身上，除了整体轮廓的优化之外，几乎每一个外观细节都经过了大量的试验和优化，包括大灯型面、大灯走向、外饰蒙皮间的阶差、前保险杠形状、门钣金形状、门槛梁末端形状、玻璃面和钣金面阶差、密封条形状、尾灯形状、后保险杠侧面形状、后保险杠离去角、行李箱处特征线等等。
值得一提的是，仅威朗的后视镜就在风洞试验中就进行了多达40个小时的调试工作，才平衡了造型、风噪与气动等多方面的因素，确定了最终设计。
发动机舱格栅：平衡气流至关重要
发动机工作时需要通过散热器来维持合适的工作温度，这就要求有很多气流进入发动机舱，但过多的气流又会加大整车阻力，对于威朗的空气动力学工程师而言，如何平衡气流在发动机舱的取与舍，至关重要。
威朗的直瀑式前隔栅不仅仅是设计语言的体现，更是发动机舱空气动力学的展现。隔栅开口的大小与位置经过精确的计算，主动控制进入舱内的气流及方向，为舱内带来精确数量的空气。高效的开口利用率便是威朗发动机舱阻力控制成果的最佳体现。
据了解，威朗发动机舱气动优化历时超过6个月，以大量的计算机仿真测试和现场试验确保设计结果的最优化。为了在造型设计阶段提前测试出威朗的发动机舱进气量，开发团队还专门要求供应商提前手工制作出水箱总成零件，以在试验中达到接近真实的流阻性能。
从北美、欧洲到中国，无论常规与非常规的需求都被尽量满足，目的就是威朗的发动机舱能够做到气流取与舍的最佳平衡。
底盘：疏导乱流是核心工程
底盘由于很低矮，很难得有机会看到全景，但这却是空气动力学不容忽视的一个重要部分。为了保证优异的操控性能，威朗的底盘零件设计与布置非常复杂，这对空气动力学工程师提出了非常大的挑战，因为这些复杂的零件会干扰底盘的气流进而产生阻力，如何疏导纷乱的底部气流，是底盘气动工作的核心需求。
底盘上高低不齐的零部件会产生大量的气流阻力，根据不同部件的属性，在工程可调的范围内进行“对齐”，尽量减小它们之间的高度差，是十分重要的步骤。
然而，发动机、悬挂等大型不规则零部件使这个“对齐”过程会变得繁琐复杂，只有不断调整且不断测试，才能获得令人满意的结果。
另外，威朗的前保险杠底部也设计了挡风板，与后方的发动机保护板空气动力学性能相互影响，配套设计使用。其中，发动机保护板面积较大，对气流的疏导作用很明显，在开发时要综合考虑其形状、离地高度、位置以及对发动机散热的影响等因素。
由于有诸多的制约条件，整个开发过程并不一帆风顺，因为某一指标导致开发推翻重来的情况也并不罕见。而发动机护板变化时，前保挡风板的设计也要相应改变。最终，符合各方面要求的“双板”成为提升底盘安全与气动表现的重要部件，并为优异的操控性能做出贡献。
总结：
别克威朗车身的空气动力学研究耗费了2年时间，工程师们对威朗造型进行了大量的CFD流体仿真分析，实现近500次的优化以及超过200小时的风洞试验，最终将威朗的风阻系数定格在0.27。
低的风阻系数，给威朗带来了5.9L的百公里油耗，8.8秒的百公里加速成绩。车身风阻的研究之路还很漫长，我们慢慢期待后续各大厂商研究的重大突破吧！
