風洞中的蛛絲馬跡
在 Audi 空氣聲學風洞方面，空氣動力學專家讓 Audi RS e-tron GT 的外形更顯完美。
看見在 Audi 空氣聲學風洞中的風扇時，您會先注意到風洞轉子上 20 個葉片尖端與混凝土護罩之間的間隙。你可能會問：這幾公分的間隙是誤差嗎？Audi 空氣動力學與空氣聲學開發主管 Moni Islam 博士保證說：『 當風扇以 2,720 kW 的最大功率運行時，離心力會使鍍鋁葉片開始延展，幾乎完全填補了這一間隙。畢竟，這裡測試時的風速高達 300 公里/小時。』
接著，所有人都必須避開風洞。直徑五米風扇，20片扇葉緩緩轉動起來；風扇下游定子的 27 個導流葉片先穩定了旋轉氣流。接著氣流轉過兩個彎角，在通往測試區域的途中，通過專門設計的轉向葉片均勻分佈。彎角處和風扇附近的亂流是無法避免，然而，葉片下游的網格破壞了大範圍的亂流，然後空氣通過蜂窩層以調整氣流方向，並進入下游的大型沉降室；經由噴嘴以 5.5 的收縮率加速，接著以所需的速度到達 Audi RS e-tron GT 的增壓室中。
特別設計的轉向葉片將空氣均勻地分佈在風洞的各個角落。
Thomas Redenbach 是 Audi 車輛空氣動力學和空氣聲學開發部的主管。
特別設計的轉向葉片將空氣均勻地分佈在風洞的各個角落。
Thomas Redenbach 是 Audi 車輛空氣動力學和空氣聲學開發部的主管。
車輛位於精密的天秤上，該天秤可測量作用於車輛上的空力效應；而四輪位於四個小皮帶上，確保它們以風速旋轉。汽車下方的寬皮帶，模擬了在所有行駛速度下，道路相對於車輛的作用。此外，車輛前方地板上之高精度可調穿孔板，會在氣流到達汽車之前吸取部分氣流——即所謂的邊界層。空氣動力學家將這種設計稱為『全地面模擬』，是為了確保車輛周圍氣流的真實性。一旦空氣通過 Audi RS e-tron GT，增壓室中膨脹的氣流就會收進下游收集器，並被引導回風洞迴路和風扇。如此完成了 Audi 氣動聲學風洞的空氣循環。如果您認為這聽起來很複雜，那是因為它確實如此。
負責 Audi RS e-tron GT 的空氣動力學專家 Kentaro Zens 博士站在經過空氣動力學優化的跑車底部旁。
Kentaro Zens 博士和 Thomas Redenbach 討論測量讀數。透明窗後方，Audi RS e-tron GT 矗立在所謂的風洞增壓室。
負責 Audi RS e-tron GT 的空氣動力學專家 Kentaro Zens 博士站在經過空氣動力學優化的跑車底部旁。
Kentaro Zens 博士和 Thomas Redenbach 討論測量讀數。透明窗後方，Audi RS e-tron GT 矗立在所謂的風洞增壓室。
竭盡全力，實現完美的氣流
負責 Audi RS e-tron GT 空氣動力學和空氣聲學的開發工程師 Kentaro Zens 博士說：『 在路上，車輛穿越空氣而行駛；在風洞中，情況剛好相反。車輛靜止不動，我們盡可能均勻地引導周圍的空氣，竭盡全力實現完美的氣流。只有當氣流精準地與車輛相互作用時，我們才能獲得可信且準確的測量結果。』
Zens 坐在他的工作站旁，旁邊則是操作員用來調節風洞的控制面板。他可以在螢幕上閱讀所有相關數據：風阻係數是多少，前軸升力有多高，後軸升力有多高，風速是多少，皮帶速度是多少？
站在他旁邊的是車輛空氣動力學和空氣聲學開發主管 Thomas Redenbach：『 在風洞中心開始運作時，這是世界上第一個將真實道路條件的地面模擬與空氣動力學相結合的汽車風洞，同時又俱備極其安靜的空氣聲學功能。』
如今，風洞每週運行六天，從早上 7:00 到晚上 10:30 ，分為兩班制。在立法單位引入全球輕型車測試規範 (WLTP) 認證時，風洞的能力發揮得淋漓盡致。Moni Islam 說：『 這個風洞的複雜性需要我們姊妹部門的全力投入和發揮技術專長，該部門多年來每天都在為我們運作。而他們全年無休的為我們運作。當時，我們風洞的工作同事每天為我們的開發人員提供 23 小時的測試時間，因為我們需要向立法單位提交經過認證的風洞數據，作為 WLTP 值的證明。』
“每一項我們優化的風阻係數都能增加車輛的里程數。”
Moni Islam 博士
Audi 空氣動力學和空氣聲學開發主管 Moni Islam 博士在風洞的降噪系統內。
Audi 空氣動力學和空氣聲學開發主管 Moni Islam 博士在風洞的降噪系統內。
煙霧顯示了氣流通過 Audi RS e-tron GT 車外後視鏡後的方向。
空氣動力學專家可以隨時在他們的工作站上讀取最重要的車輛和風洞數據。
煙霧顯示了氣流通過 Audi RS e-tron GT 車外後視鏡後的方向。
空氣動力學專家可以隨時在他們的工作站上讀取最重要的車輛和風洞數據。
電腦模擬無法代替風洞
儘管如此，電腦模擬在空氣動力學發展中也越發重要。計算流體動力學 (CFD: Computational Fluid Dynamics) 可在電腦上顯現模擬氣流，便於分析與觀察氣流的變化與走向。那麼為什麼要在風洞中進行耗時且昂貴的工作呢？ Thomas Redenbach：『 風洞是我們的日常工具，也使我們能夠驗證模擬結果。我們希望繼續如此開發模擬。為了確保它們的有效和準確，我們必需根據測試結果檢查計算。』
然而，電腦模擬正變得越來越實用、越來越重要。Kentaro Zens 說：『 對於 Audi RS e-tron GT，我們進行了超過 900 萬個 CPU 小時的大量模擬工作。為了這輛車，我在風洞中花了 150 小時，這其實不算什麼；因為相比之下，Audi R8 多達 600 小時。』這不僅表明 Audi RS e-tron GT 設計的品質，還顯示開發過程的明顯縮短，Audi 將在未來的車型開發中採用此種方式。
Moni Islam 補充道：『 風洞和 CFD 是空氣動力學家的兩個互補工具。風洞非常準確、快速，使我們在動態開發過程中更有效率；而 CFD 模擬為我們提供了大量訊息，但需要在車型準備和結果分析方面花比較多力氣。要完成最先進的空氣動力學開發，這兩著缺一不可。』
“我們在最後 20% 的空力學優化上投入了大量時間。”
Thomas Redenbach
行駛里程的潛力發揮
對於像 Audi RS e-tron GT 這樣的電動汽車，在空氣力學套件上是強項（ 封閉式底盤只是其中一個適用的例子 ）。然而，Moni Islam 部門 31 名強大的車輛空力開發人員所面臨的挑戰越來越大。他將他們的目標定義如下：『 每一項我們優化的風阻係數都能增加車輛的里程數。』
空氣動力學家透過靈敏度變化的模擬結果，來確認任何影響車輛空力的潛力：如果我在外觀的點 X 處稍微改變幾何形狀，這對氣流有多大影響？然後如 Islam 所描述：『 空氣動力學也是一絲不苟的偵探工作，因為你看不到空氣。您必須試著分析，並根據風洞中天坪提供的數值來縮小問題範圍。
為實現這個目標，工程師們還會使用快速成型科技所製作的各種附加組件。最初，CAD 設計是為了定義組件的幾何形狀，例如前氣壩上的進氣口。模型管理部門的同事接著使用這種先進科技所需的形體（ 可能有多個 ）轉換為測試組件；隨後在車輛模型上依次測試該組件的不同形體。測量結果得出阻力和升力係數。然後挑選這些結果與完全相同配置的 CFD 模擬進行比較，以確保是有效的模擬結果。
車輛可以升到天秤上方，以便在風洞工作期間進行分析和修改。
不起眼但有效：車身底部的塑膠凸緣可有效引導氣流。
車輛可以升到天秤上方，以便在風洞工作期間進行分析和修改。
不起眼但有效：車身底部的塑膠凸緣可有效引導氣流。
不放棄任何影響風阻的細節
『 你可以在 20% 的時間內完成車輛 80% 的空氣動力學設計。但我們在最後 20% 的空氣動力學方面投入了大量時間，通過一系列微小的優化步驟來降低阻力系數。』Thomas Redenbach 在描述風洞中的探測工作時說：『 需要這種高度的奉獻精神和對細節的關注，才能產生高品質的成果。』
那麼對於負責 Audi RS e-tron GT 的空氣動力學專家來說，Gran Turismo 氣流部分最困難的細節是什麼？Kentaro Zens 想了想：『 帶有四個相互連接的管道組件的前氣壩。空氣流入進氣口，裡面的百葉窗關閉，這就是問題開始的時候。空氣會不如你意的到處散流。在這裡控制氣流，並對其進行精確微調至關重要。因為來自車輛安全、零件工程、生產和裝配的同事都必須與我共同合作，這就是我們團隊齊心協力的成果。』
Zens 還特別提到了與輪拱相互作用的氣簾設計：『 我們每週都與 Audi 設計師進行密切協調，這使得最佳化的空氣動力學設計從前端，到氣簾周圍的車側，可以同時且完美地融入整體設計與設計主軸。Audi RS e-tron GT 的一切設計都有其必要性，且都是扎實的功能，這是我非常喜歡這輛車的地方。』
白煙噴槍使氣流可以被看見。它顯示了氣流通過氣簾到達輪拱的最佳路徑。 此處所示車款為德國市場規格。
白煙噴槍使氣流可以被看見。它顯示了氣流通過氣簾到達輪拱的最佳路徑。 此處所示車款為德國市場規格。
“空氣動力學的目的是讓設計更趨完美。”
Kentaro Zens 博士
Zens 還在風洞中逐毫米地測試後擾流板的位置以確定最佳位置。另一個例子也是他的心之所向：融入尾燈的鋒利邊緣。『 Audi RS e-tron GT 因為其明顯的立體形狀，它的車尾有複雜的渦流。在這周圍順暢地引導氣流是一個挑戰。在模擬中，我們看到尾燈周圍仍有改進的空間。』
幸運的是，Audi 燈光設計主管 César Muntada 在此次測試期間也出現在了風洞中。他快速的在黏土模型上的尾燈上做了一個輕微的向外彎曲的凹痕，而這就跟現在量產車上的形狀完全相同。這種修改使設計師和空氣動力學家能夠確保氣流在車尾以可控的方式分離，而不是向內轉向並產生新的渦流 ( 這會顯著影響風阻係數 )。『 空氣動力學方面，我們的目標是讓設計更趨完美。』Kentaro Zens 在描述此次合作時說道。這包括風洞中進行觀察入微的探測工作。
Audi RS e-tron GT 的後擾流板具有三個不同的角度，以確保在所有駕駛條件下都能有效控制氣流。
風洞的風扇耗能高達 2,720 千瓦。
Audi RS e-tron GT 的後擾流板具有三個不同的角度，以確保在所有駕駛條件下都能有效控制氣流。
風洞的風扇耗能高達 2,720 千瓦。
