朋友問起夏天高溫天氣，高速開窗戶費油還是開空調(diào)費油？先說結(jié)論，隨著空調(diào)相關(guān)熱管理技術(shù)的提升，空調(diào)功耗占總能耗的比例正逐漸降低至5%以內(nèi)。而開窗風(fēng)阻帶來的額外功耗則達(dá)到30%以上。接下來我們就具體聊聊風(fēng)阻系數(shù)的那些事。

特斯拉Model3風(fēng)阻測試

在夏季高溫天氣下，駕駛高速公路時開窗戶還是開空調(diào)各有利弊。具體來說：

開窗戶空氣阻力增加：當(dāng)車輛在高速行駛時，打開窗戶會導(dǎo)致空氣阻力增加，從而使發(fā)動機(jī)需要更多的功率來維持速度，因此會增加燃油消耗。駕駛舒適性降低：開窗戶高溫空氣進(jìn)入車內(nèi)，同時噪音也會增大，從而影響駕駛舒適性。

開空調(diào)額外負(fù)載：空調(diào)系統(tǒng)需要使用發(fā)動機(jī)的能量來運作，這會給發(fā)動機(jī)增加負(fù)載，從而也會增加燃油消耗。駕駛舒適性提高：開空調(diào)能夠有效降溫和除濕，提高乘坐舒適度，尤其是在長途駕駛中顯得尤為重要。

空氣動力學(xué)與風(fēng)阻系數(shù)

汽車設(shè)計風(fēng)洞測試

汽車設(shè)計中的空氣動力學(xué)對性能影響顯著。風(fēng)阻系數(shù)（Cd值）是流體動力學(xué)中用于確定物體在流體中移動時遇到的阻力的數(shù)字。較高的風(fēng)阻系數(shù)會增加燃油消耗，并影響車輛在高速行駛時的穩(wěn)定性。

歷史背景：早期汽車設(shè)計未充分考慮空氣動力學(xué)，20世紀(jì)初德國在這方面的研究領(lǐng)先。1921年，齊柏林飛艇工廠首次在風(fēng)洞中研究汽車。

風(fēng)阻的組成：風(fēng)阻包括外流阻力（車身、后視鏡等）和內(nèi)流阻力（發(fā)動機(jī)冷卻、加熱和通風(fēng)）。外流阻力由壓力阻力、表面摩擦阻力和干涉阻力組成。

設(shè)計影響：汽車前端設(shè)計、風(fēng)洞測試等都會影響風(fēng)阻系數(shù)。一般量產(chǎn)車的風(fēng)阻系數(shù)在0.25到0.3之間，而SUV由于形狀較方正，風(fēng)阻系數(shù)在0.35到0.45之間。

讓我們來嘗試分析敞篷車與封閉式車頂量產(chǎn)車和具有不同車窗打開配置的封閉式車頂量產(chǎn)車進(jìn)行了比較。比較了車輛風(fēng)阻系數(shù)和客艙內(nèi)的氣流行為。再進(jìn)行了理論計算，以比較不同車速下道路負(fù)載的變化。結(jié)果表明，敞篷車的風(fēng)阻系數(shù)0.45比封閉式車頂量產(chǎn)車0.35明顯增加，接近30%。

NASA風(fēng)阻系數(shù)公式定義

風(fēng)阻系數(shù)的計算公式

根據(jù)NASA的定義，風(fēng)阻系數(shù)Cd的計算公式如下：其中，D為阻力，ρ為空氣密度，V為速度，A為參考面積。風(fēng)阻系數(shù)包含了所有復(fù)雜的依賴關(guān)系，通常通過實驗確定。參考面積的選擇會影響風(fēng)阻系數(shù)的值。

開窗與不開窗空氣阻力計算

對于汽車來說，阻力是車輛行駛時周圍空氣推動汽車的力，就好像試圖阻止它或減速一樣。這意味著在道路上行駛的汽車將受到它所經(jīng)過的空氣的阻力，其力取決于汽車的設(shè)計和行駛速度。阻力隨著速度的平方而增加。正因為如此，阻力的影響主要在較高的速度下感受到，這意味著汽車的設(shè)計必須盡可能降低阻力系數(shù)。但是，更高的阻力系數(shù)對汽車在高速行駛時的性能的影響也不止于此。數(shù)字越大，汽車越難控制，使用的燃料越多，加速度受到的影響就越大。計算阻力系數(shù)涉及一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，該公式考慮了速度、空氣密度和參考面積（即汽車表面）。測試汽車的風(fēng)洞布局也會影響阻力系數(shù)。

各種車型風(fēng)阻系數(shù)區(qū)間

量產(chǎn)車風(fēng)阻系數(shù)區(qū)間

一般來說，量產(chǎn)車的風(fēng)阻系數(shù)在 0.25 到 0.3 之間，而 SUV 的風(fēng)阻系數(shù)更高，因為它們的形狀更方正，在 0.35 到 0.45 之間。需要注意的是，阻力系數(shù)是一個高度不穩(wěn)定的數(shù)字。當(dāng)為某輛車確定這個數(shù)字時，它僅指該特定配置下的特定汽車，而不是整個車型系列。

F1賽車不同空氣套件下的風(fēng)阻系數(shù)

有點違反直覺，像一級方程式賽車中使用的高性能汽車的阻力系數(shù)遠(yuǎn)比車輪上的立方體悍馬H2差得多。一級方程式賽車的等級在 0.7 到 1.1 之間，具體取決于車隊為賽車比賽的每個賽道選擇的設(shè)置。相比之下，悍馬H2的風(fēng)阻系數(shù)約為0.57。這背后的原因是一級方程式賽車需要阻力，以便它們能夠為高速轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生足夠的下壓力。正如我們之前所說，低阻力可能意味著更大的升力，因此更大的阻力意味著更大的下壓力。

全球風(fēng)阻系數(shù)最佳100款車型前十

全球風(fēng)阻系數(shù)最佳的100款車型中，排名前十的車型如下：

Mercedes-Benz VISION EQXX：0.17

Volkswagen XL1：0.19

Mercedes-Benz EQE (V295)：0.20

Mercedes-Benz EQS (V297)：0.20

Tesla Model S (facelift 2021)：0.21

Hyundai IonIQ 6：0.21

Lucid Air：0.21

Audi A6 e-tron concept：0.22

BMW 5 Series Sedan (G30)：0.22

Mercedes-Benz S-class (W223)：0.22

很明顯由于是國外媒體，所以中國車型并沒有被考慮其中，而新崛起的中國新能源車型恰恰是其中的后期之秀。我們來一起看一下吧。

2023年全球量產(chǎn)車風(fēng)阻系數(shù)排名（包含中國車型）

總結(jié)而言，在高速行駛時，開窗戶帶來的空氣阻力會顯著影響燃油效率，甚至超過30%，因此通常建議在高速公路上使用空調(diào)，這樣相對來說可能會更加省油，并且能夠提供更好的舒適度。