为什么有些丰田车有“鱼鳍”

为什么有些丰田车有“鱼鳍”

仔细观察丰田 Tundra 皮卡,你会发现在尾灯和前灯外壳上嵌有凸脊。这些 2 到 3 英寸凸脊的形状让人想起了《战舰》棋盘游戏中的潜艇游戏棋子,如果不仔细观察,可能根本没注意到。

但一旦发现,你就无法忽视它们,你会发现自己在从丰田塔科马到该品牌的 Sienna 小型货车等所有车型上都寻找它们。从技术上讲,它们被称为空气稳定翼,或 ASF,但丰田空气动力学和驾驶操控专家 Cory Tafoya 和 Jesse Rydell 说,它们被亲切地称为鱼鳍。

以下是它们的工作原理以及工程师在车辆上使用它们的原因。

小而强大的工程

您很可能注意到,普通高尔夫球的周围都有微小的对称凹坑。这些凹坑有其用途:与只能飞行很短距离的乒乓球不同,高尔夫球的设计目的是一次飞到空中数百码。凹坑可减少空气摩擦,引导扰动空气绕过球后部,以减少阻力并使飞行更平稳。

“毫无疑问,多层外壳和采用先进技术的球芯将助您提高球技,”乔纳森·沃尔在 Golf.com 上写道。“但如果外壳上没有这些凹痕,您基本上就是开着一辆装有福特 Pinto 发动机的兰博基尼。”

鱼鳍。Kristin Shaw

在汽车领域,现代赛车在车脊处采用纵向“鲨鱼鳍”,不是为了看起来凶猛,而是为了通过正确引导气流和压力来保持稳定性。在赛道之外,美国高速公路和城市街道上的日常驾驶员不需要这种性能,但他们肯定喜欢稳定、平稳的驾驶动态,而这需要一种略有不同的工具来引导气流。这些部件有时也称为涡流发生器,它们的作用有点违反直觉:通过产生空气涡流,它们帮助空气紧贴车辆两侧。

一般来说,鱼鳍(ASF)会使气流更紧密地跟随车辆侧面,从而对行驶产生积极影响。通过在风洞和赛道上进行大量测试,他们开始发现,尽管这些鳍很小,但它们对行驶和操控性有明显的改善,Rydell 告诉PopSci

“如果我们能够避免气流随机中断,那么就会对车辆的动态产生影响,”塔福亚说。“高层次的想法是每次驾驶时都以一致的方式控制空气,或者尽量使其尽可能一致。如果我们能够让气流靠近车辆,我们就可以控制驾驶动态的感觉。”

“我开了两个半小时的车就为了这块塑料?”

丰田 Tundra、Sequoia、Tacoma 和 4Runner 汽车项目的执行总工程师 Mike Sweers 第一次看到这些空气稳定器时,简直不敢相信自己的眼睛。他被叫到日本开会,他的一个团队邀请他到远离办公室的试验场。Sweers 到达后,团队提出了一种新解决方案,他们说这种解决方案可以减少车身侧倾并提高 Tundra 在超过大型车辆(如 18 轮卡车)时的稳定性。

“他们告诉我,‘如果我们在车上安装这些机翼,车辆就会变得更加稳定。’”斯威尔斯回忆道。“我当时想,‘哦,这听起来很棒。’我看着图表和数据,心想他们要把我带出去,在卡车的侧面安装一个大型飞机机翼,对吧?然后那个人伸手到口袋里 [掏出 ASF] 说,‘这是我们的提议。’”

斯威尔斯心想:“我开了两个半小时的车就是为了这块塑料,你在开玩笑吗?”但当他把鱼鳍放在卡车上,在赛道上测试,然后把它拉下来再测试时,他确信了。那天他在赛道上呆了四个小时,注意经过或遇到侧风时的稳定性。

平衡道路噪音、阻力和驾驶动力

塔福亚说,他看到了鱼鳍对直线稳定性的影响,因为它们会扰乱气流,从而在车辆周围形成更紧密的气流。一个在气流通道中造成扰乱的块状物可以引导空气,这似乎有些矛盾,但这正是它的作用。有了这种更紧密的气流,驾驶员会感觉到更精确的转向场。

“有时,人们会提到一些车辆没有明确的中心,或者感觉转向有点模糊,”他说。“而 [ASF] 实际上也有助于改善这些特性。”

丰田工程师使用风洞进行测试,利用烟雾可视化(展示气流的烟迹)来查看气流最快的位置。这有助于工程师决定将鱼鳍放置在何处以最大程度地提高效率。

事实证明,设计师和工程师经常会讨论这些小塑料件。需要保持平衡以确保道路噪音和车辆阻力等因素不受影响。

Tafoya 表示:“我们已经知道哪些领域可以应用 [ASF],并避免对其他功能造成干扰。令人惊讶的是,对于这么小的功能,谈判需要花费大量时间。”

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