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高尔夫球凹坑减阻是噱头吗?布加迪Bolide、马牌轮胎等使用该技术

汽车白皮书

31412 2025-03-24

高尔夫球具有独特的空气动力学性能,如果您仔细观察过高尔夫球,就会发现上面有许多凹坑,高尔夫球打出去后需要长距离飞行,根据测试,有凹坑的高尔夫球飞行距离约为光滑球的两倍,到底是什么原理减少了空气阻力?如今一些车企也在使用这项技术,比如布加迪Bolide和马牌的现款轮胎,凹坑真的能减阻吗?为何在汽车中并不多见,这是噱头还是黑科技?下面我们来详细分析。

凹坑减阻的应用


这项技术首次出现在汽车上是布加迪Bolide赛道专用车,车顶有一个巨大的进气口,为W16发动机供气,工程师们从不起眼的高尔夫球中借鉴了空气动力学技巧。

布加迪的工程师测试了各种凹坑表面,首先在3D打印钛合金刹车卡钳的冷却通道上添加凹坑。接着在Bolide的的车顶进气口上方安装了“可变形蒙皮”。在低速时保持平整,就像正常车一样,但在高速时会向下凹陷,形成凹坑。包括 60个可变形的凹坑蒙皮,每个直径大约为10mm,根据测试,在时速超过120km/h后,可以减少10%的阻力,同时减少17%的升力。

而轮胎制造商马牌也在近期发布了EcoContact 7 和 EcoContact 7 S两款轮胎。属于电动车专用轮胎,为了减少阻力,在轮胎的侧壁上,也设计了密密麻麻的凹坑,这些轮胎的新技术被命名为Aerodimples,数百个微小的凹坑放置在胎侧和胎面边缘。马牌轮胎的工程师称,这可以减少轮胎后面的空气湍流,在滚动时消耗更少的能量,增加电动车的续航。

高尔夫球凹坑减小风阻的原理


空气穿过光滑球体时,直线流动的气流称为“层流”,形成旋涡的气流称为“湍流”。高尔夫球飞行时,凹坑产生了湍流和空气涡流。这些涡流就像非常小的龙卷风,球在向前移动时,这些空气就可以占据球后的空间。

如果球面是光滑的,飞行时光后面就会有巨大的空隙,形成一个接近真空的低压区,而这种低压区会增加阻力,就像球拖着一个降落伞。


通过产生湍流,更多的空气被引导到后部的低压真空区,因此产生的真空更少,球在飞行时受到的阻力更小。

F1一级方程式赛车在很多地方都使用了这个概念,比如尾翼上的涡流是由机翼产生的,其作用与高尔夫球中的涡流相同。当汽车经过时,尾翼后方形成真空,并像降落伞一样将汽车拉住,设计师通过添加涡流防止这种情况发生,同时在前翼上也会产生涡流。

但总体来说,F1赛车的空气动力学结构很大程度上依赖于层流。层流通过赛车上的特定路径,对赛车施加压力,这种效应称为下压力:F1 赛车中的每一条气管都经过精心计算,以产生特殊的效果,如果处理不当,随机添加涡流可能适得其反。


黑科技还是噱头?在汽车中能否减阻存在争议


高尔夫球的空气动力学设计存在争议。一些空气动力学研究者认为,凹坑会形成湍流边界层。但是在高尔夫球上,其目的与在某些飞机前缘看到的湍流发生器无关。

这是因为空气动力学技术中有一个“雷诺数”的概念。对于非常低的雷诺数(车身尺寸和速度的关系),湍流可以提供较低的气动阻力,高尔夫球尺寸小,速度慢,雷诺数低。但大多数汽车和飞机都很大,速度更快,它们的雷诺数足够大。这时候要降低阻力,就需要光滑的表面。

我们从来没有在飞机的表面上看到凹坑,汽车上的应用也比较有限,布加迪在提出概念后并没有应用到后续的量产车中,仅仅是一个技术概念,而马牌的轮胎也暂未量产。


凹坑在高尔夫球上减小了阻力,增加了飞行稳定性。但除了高尔夫球,几乎所有球体运动都尝试过使用凹坑,结果发现,它们要么无效、不切实际,要么影响运动轨迹,凹坑在更大的球体上表现不佳。


总结:人类对空气动力学的追求一直没有停止,目前这项学科依旧在发展阶段,随着风洞技术的突破,人们对空气动力学认识愈发成熟,技术一直在更新换代,高尔夫球凹坑到底能不能在汽车上减阻也存在争议,大家觉得这是黑科技还是噱头?欢迎讨论。

声明:本文由车市号作者撰写,仅代表个人观点,不代表网上车市。文中部分图片来源网络,感谢原作者。

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