在新車解析或者一些汽車廣告中，經(jīng)常能看到“風(fēng)阻系數(shù)”這個(gè)名詞，隨后對(duì)其的解釋基本是風(fēng)阻系數(shù)越小就越省油。那么風(fēng)阻系數(shù)是如何影響汽車油耗的，風(fēng)阻系數(shù)真是越小越好嗎？

在解釋風(fēng)阻系數(shù)和油耗的關(guān)系之前，我們先來(lái)思考一個(gè)問(wèn)題，把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能后，這些能量究竟做了些什么？阻止汽車前進(jìn)主要有兩個(gè)因素，一是摩擦力，二是空氣阻力。在汽車起步或低速行駛時(shí)，大部分動(dòng)力都用在了克服摩擦力上，這也解釋了為什么輪胎缺氣會(huì)讓油耗上升，因?yàn)檩喬鈮涸降团c地面接觸面積就越大，自然摩擦力就會(huì)增加。不過(guò)隨著車速的攀升，空氣阻力將成為阻止汽車前進(jìn)的最大敵人。為何會(huì)這樣，來(lái)看下面這個(gè)公式：

F=(1/2)CρSV^2

其中：

F為空氣阻力

C為空氣阻力系數(shù)（也就是風(fēng)阻系數(shù)）

ρ為空氣密度

S為物體迎風(fēng)面積

V為物體與空氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度

通過(guò)公式可以看出，相對(duì)速度V的平方和空氣阻力F成正比關(guān)系，每當(dāng)“V”增大一倍，空氣阻力就會(huì)翻四倍，所以車輛在高速行駛時(shí)，絕大部分的機(jī)械能都用在了克服空氣阻力上面。有機(jī)構(gòu)測(cè)算過(guò)，一般轎車在以80km/h行駛時(shí)，60%至70%的動(dòng)力都花費(fèi)在克服空氣阻力上了。換句話說(shuō)，若想在高速工況下節(jié)省燃料，首先要解決的問(wèn)題就是減小空氣阻力的影響。那么該如何做呢，我們繼續(xù)來(lái)看前面的公式?？諝饷芏圈?、物體迎風(fēng)面積S和空氣阻力系數(shù)C都與空氣阻力F成正比例關(guān)系，只要設(shè)法減小這三個(gè)變量的數(shù)值就好了。

空氣阻力系數(shù)C可以看成一個(gè)常量，我們無(wú)法改變。物體迎風(fēng)面積S，這個(gè)很好理解，就是車輛正面投影的面積，也可以大致理解成寬度乘以高度。如果想降低這項(xiàng)參數(shù)，唯一的解決方案就是選擇更小的車，不過(guò)這和人們的用車需求有矛盾，多數(shù)人還是喜愛大塊頭的SUV。喜歡大車無(wú)可厚非，只是要知道在同等動(dòng)力水平下，轎車比SUV省油就是了。

至于說(shuō)空氣阻力系數(shù)C，這個(gè)就比較復(fù)雜了，它和物體形狀、表面粗糙度等因素相關(guān)。想要具體測(cè)算一款車的風(fēng)阻系數(shù)，必須借助風(fēng)洞測(cè)試或者用數(shù)學(xué)模型模擬才行。換句話講風(fēng)阻系數(shù)是測(cè)試出來(lái)的，沒(méi)有具體公式來(lái)計(jì)算，當(dāng)然其中牽扯的物理知識(shí)以及數(shù)學(xué)計(jì)算就不詳細(xì)去說(shuō)了。不過(guò)我們可以通過(guò)對(duì)比不同形狀物體的風(fēng)阻系數(shù)來(lái)尋找規(guī)律。

通過(guò)上圖可以發(fā)現(xiàn)，越接近水滴形狀的物體風(fēng)阻系數(shù)越低，反之那些方盒子狀的物體風(fēng)阻系數(shù)就很大。既然降低風(fēng)阻系數(shù)對(duì)油耗有積極的影響，那為何我們看不到水滴狀的汽車呢？這就要引出一個(gè)新的概念——下壓力。看到這個(gè)名詞，首先會(huì)聯(lián)想到賽車，但我們的家用車同樣需要下壓力來(lái)保證高速行駛的穩(wěn)定性。不然高速行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的升力，并且讓輪胎的抓地力降低、車身發(fā)飄，這是極為危險(xiǎn)的。

車身部分空氣動(dòng)力效應(yīng)

車底部分空氣動(dòng)力效應(yīng)

上面這兩張圖展示了車輛在高速行駛時(shí)，車身和車底的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。其中車底部分，是利用伯努利定理以及由伯努利定理衍生出來(lái)的文氏管效果來(lái)實(shí)現(xiàn)下壓力的，不過(guò)這與空氣阻力的關(guān)系沒(méi)有那么密切，今天就不展開說(shuō)明了，有興趣的朋友可以去查查專業(yè)資料。

車身部分，可以看到下壓力主要來(lái)自于前擋區(qū)域。車輛在高速行駛時(shí)，前擋風(fēng)玻璃與氣流方向會(huì)形成一定的攻角，正是有這個(gè)角度，所以才會(huì)產(chǎn)生下壓力。大家可以簡(jiǎn)單做個(gè)實(shí)驗(yàn)，車輛在行駛時(shí)把手伸出窗外（當(dāng)然在安全的前提下），掌心朝上，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度，這時(shí)就能感覺(jué)到風(fēng)把你的手向地面按壓，這就是下壓力。

另外通過(guò)上圖還能看到，車尾部分會(huì)產(chǎn)生升力，所以很多賽車和高性能車會(huì)在尾部加裝一個(gè)尾翼，目的就是增加車尾的下壓力。

不過(guò)這也有一個(gè)問(wèn)題，同樣拿之前的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，隨著手掌轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增加，掌面的阻力也會(huì)越來(lái)越大。也就是說(shuō)增加下壓力的同時(shí)，也會(huì)增加車輛的空氣阻力。下壓力和空氣阻力相比較，顯然是下壓力更重要，畢竟它和車輛的安全性息息相關(guān)，所以我們才看不到水滴狀的汽車。

寫在最后

說(shuō)到這，大家應(yīng)該明白風(fēng)阻系數(shù)并非越低越好，它是有前提的。準(zhǔn)確的說(shuō)，在保證下壓力的前提下風(fēng)阻系數(shù)越低越好。所以那些強(qiáng)調(diào)性能的超跑，風(fēng)阻系數(shù)反而會(huì)更大，比如邁凱輪P1的風(fēng)阻系數(shù)大約是0.34，保時(shí)捷918在0.35左右，甚至比很多SUV的風(fēng)阻系數(shù)都要高。