4 公斤的禮物─Volvo 後擾流板入手

前陣子,或許是新車的新鮮感消失了,無聊的我想方設法就是想讓車子再動點什麼。雖然改車是條不歸路,但是連我這種走原廠路線的老古板,應該還是有點動手腳的空間吧。於是我從這個網站看到那個網站,國內看到國外,整天坐在書桌前神遊。

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超棒的禮物!真想有空就下樓看一眼

「妳看我去裝這個好不好?」我小心翼翼問了 Esther。俗話說,聽某嘴,大富貴,我還是乖乖信這一套比較好,更何況 Esther 又兼金主,沒等小姐開口事情哪能成?「這東西能幹嘛?」「喔這個可以這樣,然後還可以那樣…」「裝在哪裡?」「就是掀開引擎蓋後裝在這裡這裡,你看。」我拿著 iPad mini 比手劃腳,跟 Esther 解釋的其實是引擎室拉桿。這玩意兒或許有點用途,算是可以滿足我小小的欲望。Esther 看了兩秒鐘,「沒必要,你又不是開多快。」這這這,有裝有保佑啊。我又辯了幾句。「你要花錢不如花在看得到的地方吧,那尾翼是什麼?找給我看一下。」喔,不會吧,天使又來了 (上一次我灑花應該是幾年前買腳架吧)。

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實在沒機會在外面拍照,只好在地下室開箱。新年期間,停車場冷冷清清,正合我意

金主一言,駟馬難追,我趕快打電話訂了這玩意兒。趁年前到貨後回廠把後擾流板裝了上去。牽車時一看,兩眼冒出愛的星星,好讚哪!

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低調的擾流板,不仔細看不會發現

我花了點時間研究擾流板是什麼東西。為了知道擾流板如何作用,我們先簡單了解一下汽車的空氣動力學設計。

來看一部高速行駛的汽車,此時空氣以很快的速度流經車體表面。車體正前方是撞風的高壓區,空氣流經車頂後會開始下降,車尾附近則是低壓區,並有許多回繞的渦流。空氣通過車體上方時流場縮小故流速加快,造成低壓區,此時車體會被下方相較較大的氣壓抬起。車速越快,車頂和車底的壓力差造成的升力 (lift) 效果會越明顯 (白努利定律)。

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上網找到熱心網友的手繪圖,原文請看這裡

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用一張飛機空氣動力學的圖片來說明。換成車輛原理亦同

由於氣體存在黏性,氣流流經車身不平整區域時會產生不同程度的分離,以及流經車尾時由於存在壓力差因此不斷產生渦流,這些現象都會造成能量損失,是空氣阻力的主要原因。

擾流板原文是 spoiler (破壞者),用字非常貼切,因為它就是氣流的破壞者。擾流板是一種從空氣動力學角度改變車輛動態的設計。前擾流板裝置在車頭,用途是導向空氣流,讓進入車底的空氣量減少,以便減少升力。後擾流板是附加在車尾的一道擋板,用以在擋板前創造出一個高壓區,並讓空氣流「繞過」這個區域行進,將由車頂往車尾下降的氣流導向遠離車尾,讓低壓區域延後,「破壞」氣流在車尾下降產生的回繞渦流。高壓區可以創造下壓力,而破壞回圈渦流則能減少風阻係數,提升車身穩定性。

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擾流板的功能:創造高壓區,並且破壞車尾渦流以降低風阻係數,並提高車身穩定性

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CFD (計算流體力學) 模擬的效果。上方是原始車輛,下方是加裝擾流板。可以看到下方車尾渦流結構被破壞了

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秉持著實驗的精神,老牌媒體 Car and Driver 在 1974 年對 Porsche 幾款車進行的測試中,就包含測量升力的實驗

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透過在車尾加裝第 5 輪測量儀器,可測得時速 100 mph (160 km/hr) 時車尾減輕 200 磅 (約 90 kg)。加上擾流板後,超過 65 mph (104 km/hr) 以後只會減輕 35 磅 (約 15 kg)

設計良好的擾流板可以改善風阻係數,並且提升車輛在高速時的操控性能和穩定性。來看看這支 Volvo 原廠擾流板的技術資料:

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看看 Volvo 配件網站的資料

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160N @ 200km/h,40N @ 100km/h

時速 200 公里時約可創造 160 N (牛頓) 下壓力,時速 100 公里時是 40 N。換算一下,時速 200 公里時,這支擾流板可創造 16.32 公斤力,時速 100 公里時是 4.08 公斤力。還比不上放包五公斤的米在後行李廂,哈。

不過從外貿協會的角度來看,這絕對是最棒的改裝品!看得到摸得到,停車過街還能回頭看看翹尾的背影,只有一個「爽」字可言。實際上路開起來,新手如我只能說是「有點」感覺。行駛高速公路時會有一點拉扯感,彷彿車尾有一條看不見的線往下拉,但是和行李廂滿載的重量感是不同的。碰到機會高速變換車道,心裡是覺得車輛動態比較穩定。這種好東西,對前驅車更有幫助,因為可以減輕高速行駛時頭重腳更輕的情形,美觀又好用,只是要用白花花的鈔票換罷了。

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Volvo 這支比較是觀賞用。Audi TT 擾流板的能力可就強多了,可以大幅減少升力

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如果你也手癢難耐,那麼在動任何東西之前,也先幫愛車裝支擾流板吧

為了研究這支擾流板,做點功課後才發現汽車空氣動力學學問頗大。例如擾流板不是尾翼 (airfold 或 wing),原理和效果都不同。

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尾翼直接透過翼面提供大量下壓力,但是會增加阻力,是一項取捨的設計

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擾流板和尾翼的效果是不同的,不要再混為一談了

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