在沒(méi)有環(huán)境風(fēng)洞的條件下，車輛的熱力學(xué)測(cè)試就要看老天爺?shù)哪樕?。而有了環(huán)境風(fēng)洞，一年12個(gè)月都可以充分利用模擬的環(huán)境為整車的開(kāi)發(fā)進(jìn)行調(diào)試。可以想象，無(wú)論是研發(fā)成本還是時(shí)間都得到了更好的控制，大大提高了工作效率。

　　一、溫度模擬

　　目前國(guó)際主流的汽車環(huán)境風(fēng)洞的溫度模擬范圍可以達(dá)到-40℃~+60℃。

　　低溫-40℃是一個(gè)很低的溫度，通常風(fēng)洞中會(huì)采用二次制冷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)低溫控制，即在普通制冷系統(tǒng)中引入另一套載冷劑系統(tǒng)，該載冷劑需要具備優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能和穩(wěn)定性。載冷劑通過(guò)盤管在風(fēng)洞流道中進(jìn)行熱交換。流道內(nèi)的溫度控制精度可達(dá)±0.5℃，也就是說(shuō)，如果需要模擬的環(huán)境溫度為-30℃，那么風(fēng)洞內(nèi)的溫度就能達(dá)到-30.5℃~-29.5℃。

　　風(fēng)洞制冷設(shè)備

　　高溫模擬一般是通過(guò)電加熱或者鍋爐加熱來(lái)獲取熱量，或者采用電加熱與鍋爐加熱相結(jié)合的方式，這樣可以在節(jié)約能源的同時(shí)準(zhǔn)確控制溫度。

　　蒸汽加熱設(shè)備

　　在風(fēng)洞中模擬環(huán)境溫度可以極大地提高汽車研發(fā)工程師的研發(fā)效率，不必在為夏天做低溫試驗(yàn)，或者冬天做高溫試驗(yàn)而煩惱。

　　二、陽(yáng)光模擬

　　汽車在一年之中每天的陽(yáng)光照射情況都是不一樣的，甚至于每個(gè)時(shí)刻的陽(yáng)光照射都不一樣，例如烏云，隧道等。那么風(fēng)洞中是如何實(shí)現(xiàn)這一功能的呢?

　　在風(fēng)洞中的車輛測(cè)試段頂部會(huì)安置一套用于模擬日照條件的陽(yáng)光模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)形式通常分為兩類，一類是固定在測(cè)試段頂部的，即頂置式;另一類是通過(guò)安裝一套弧形支架系統(tǒng)，即穹頂式。

　　頂置式

　　穹頂式

　　前者和后者的區(qū)別主要在于模擬角度的區(qū)別，前者只能模擬側(cè)面和前方45°左右的陽(yáng)光照射，而后者可以進(jìn)行從早到晚的日升日落模擬。

　　奔馳環(huán)境風(fēng)洞穹頂式陽(yáng)光模擬系統(tǒng)

　　寶馬環(huán)境風(fēng)洞頂置式陽(yáng)光模擬系統(tǒng)

　　一般環(huán)境風(fēng)洞中陽(yáng)光模擬系統(tǒng)的日照輻射強(qiáng)度高可達(dá)1200 w/㎡，這個(gè)強(qiáng)度是什么概念呢。舉個(gè)例子，美國(guó)*的死亡谷的陽(yáng)光輻射強(qiáng)度也不過(guò)1000w/㎡，所以在環(huán)境風(fēng)洞中可以模擬全球任何地方的日照條件。

　　美國(guó)死亡谷國(guó)家公園正午光照

　　陽(yáng)光模擬系統(tǒng)的每個(gè)燈源都有獨(dú)立的電源和控制系統(tǒng)，使得光照控制精度可以達(dá)到±50 w/

　　m2(參數(shù)|圖片)。在每個(gè)獨(dú)立燈源上集成有網(wǎng)狀擋板和遮光擋板，可以用于模擬車輛在烏云條件下低照射強(qiáng)度環(huán)境和通過(guò)隧道時(shí)的無(wú)照射環(huán)境。

　　陽(yáng)光模擬系統(tǒng)燈源

　　三、降雨模擬

　　汽車環(huán)境風(fēng)洞中還可以模擬從小雨，到中雨，暴雨等不同級(jí)別的真實(shí)降雨天氣，雨量大小、雨滴直徑和降雨時(shí)間都可以自由設(shè)定，工程師可以根據(jù)試驗(yàn)需要選擇相應(yīng)的降雨形式。

　　降雨試驗(yàn)

　　甚至還可以在水中加入熒光劑，以便實(shí)現(xiàn)可視化流動(dòng)顯示，方便汽車工程師了解雨滴在汽車上真實(shí)的流動(dòng)情況。

　　寶馬風(fēng)洞加熒光劑的降雨試驗(yàn)

　　降雨模擬是通過(guò)在環(huán)境風(fēng)洞噴口前面或者后面安置噴槍，根據(jù)不同雨量大小設(shè)定，噴槍會(huì)噴出相應(yīng)大小的雨滴，雨滴隨著噴口的氣流吹向測(cè)試車輛，從而形成降雨。

　　雨水噴槍

　　寶馬風(fēng)洞雨水噴槍

　　降雨模擬主要用于雨刮性能試驗(yàn)，雨滴流向試驗(yàn)等。

　　雨刮器性能試驗(yàn)

　　降雨試驗(yàn)

　　四、降雪模擬

　　如果沒(méi)有汽車環(huán)境風(fēng)洞，汽車工程師做降雪試驗(yàn)就需要等到寒冷的冬季，并且還不能控制雪量大小，只能“靠天吃飯”。但環(huán)境風(fēng)洞*解決了這一問(wèn)題，在室內(nèi)就能在任何時(shí)候進(jìn)行降雪試驗(yàn)，雪量大小，降雪時(shí)間等都可以自由控制。大大縮短了新車型開(kāi)發(fā)周期。

　　環(huán)境風(fēng)洞中降雪的實(shí)現(xiàn)也是通過(guò)在噴口前面或者后面安置噴槍，該噴槍能根據(jù)所需的雪量大小噴出夾帶水滴的高壓氣體，在風(fēng)洞流道內(nèi)溫度達(dá)到-10℃以下時(shí)凝結(jié)成冰粒，于是在試驗(yàn)車輛前方形成了降雪。

　　手持式雪槍

　　寶馬風(fēng)洞降雪試驗(yàn)

　　降雪模擬可用于許多需要降雪環(huán)境的試驗(yàn)，如吸雪試驗(yàn)，即準(zhǔn)確模擬在暴雪下車輛進(jìn)氣系統(tǒng)是否會(huì)被雪覆蓋導(dǎo)致堵塞。

　　卡車降雪試驗(yàn)

　　安大略大學(xué)風(fēng)洞降雪試驗(yàn)

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