台灣 JGTC (按我回首頁)

 
毋庸置疑的，流體力學是一門高深學問，但受到傳統價值觀影響，汽車保修、改裝的圈子在台灣總被列為中低階層，因此留不住這類高科技人才，就Viper個人對台灣汽車產業的瞭解，甚至連許多知名汽車品牌的總代理內，專精空氣力學的工程師也寥寥可數。

 
一般「玩車人」對汽車空力套件的需求或認知，通常停留在「低風阻」、「下壓力」兩個基礎概念，進階一點的老手可能會懂得「底盤真空吸力」...但左右著這些條件的「尾翼」、「定風翼」、「車體造型」的斜度、弧度、面積、彈性，到底該如何才能達到最佳狀態呢？

 
此外，許多人認為愈光滑的「表面摩擦係數」愈能降低風阻，但實際上，過於光滑的表面，反而會產生「黏滯力」，粗糙面的泳衣能分離水中黏滯力，減少阻力，相信很多人在奧運游泳比賽轉撥時都略有耳聞，那種模仿鯊魚皮膚的「鯊魚裝」，正是流體力學的最佳印證之一。


流體力學中，無論「水力學」或「空氣力學」，都是以「斯托克斯方程(簡稱N-S方程式)」為一切基礎，透過速度、壓力p、密度ρ、黏度η和溫度T等變數，和位置(x,y,z) 和時間t函數，在符合質能守恆定律和動量守恆定律的條件下計算出來，有時候甚至還需結合熱力學方程式f(ρ,p,T)和介質材料性質，才能算出更貼近現實環境的參數。

Renault F1機械原理與空氣力學動畫影片
坦白說，以Viper當年連微積分都被當掉重修的駑鈍之資，當然沒能力賣弄「空氣力學」這種等級的學術專業。但一腳踏進「大包」這行的我，雖在學術方面遠不如研究人員，但在看SPN轉播F1賽事時，內心那股想一窺空氣力學神秘世界的憧憬是一樣的。

 
因此每當有車友來店裡問楊老師，或在網路上問Viper：「你們的改裝空力套件符合空氣力學嗎？」都讓我們一言難盡...原因是，楊老師和我都具備基本的空氣力學概念，甚至只要楊老闆願意，Viper還能把以前學校教的幾樣簡易實驗套用在自家產品上，但...

 
老實說，即使當年為了應付考試，也只能算出ˊ課本上那些簡化掉許多變數後的題目(如：路面完美平坦、永遠保持同一風向、忽略受力面的彈性變形量)，當習題換成現實世界充滿變速的環境，我直接舉雙手投降。

正因為「流體力學」的計算遠比建築工程使用的「靜力學」來得複雜，所以汽車工業與航太工業必須仰賴「風洞機」來彌補計算失誤的可能性。然而「風洞機」可不是拿個大電扇在房子裡吹吹而已，內建大量「空氣流量計」、「溫度計」等感應器的風洞機，其價格可是隨體積成等比級數飆漲。
 
教學用小型風洞機，口徑約30~60cm。

 
中央大學裡的環境風洞，相當壯觀，不過比起BMW車廠的風洞，只不過是小兒科。

有鑒於購買風洞機的金額太過龐大，因此有種能模擬氣流狀態的軟體誕生，業界統稱它為CFD。

CFD不僅適用在航太工業與汽車工業，對引擎設計進氣系統(Air Intake System)的幫助也非常大，這些進氣系統需要更大量、更快速的吞吐新鮮空氣，好讓引擎能完全燃燒更多的汽油，以換取更強勁的動力。

 

  
不過隨著電腦運算功能的強大，只需個人電腦就能運作的CFD軟體，模擬了風洞的許多功能，透過電腦參數的設定，大量節省了建造風洞的成本。不過真正精密的流體變數連CFD也無法準確的模擬，因此BMW在前年仍斥資數十億歐元，打造一座風洞，除了提供F1車隊進行高精密度實驗，也供市售車部門開發新車型。

所以你問我們台灣的空力套件有沒有可能在設計過程中接受CFD或風洞試驗檢測，我會說：「一步一步來吧！」畢竟空力套件大多數仍然以美觀為出發點，即使是車屆耳熟能詳的國外改裝明牌，願意花金費租借風洞實驗的產品也少之又少。



此外，就算台灣地區的大包店有資金能使用CFD或租用風洞試驗機，這些實驗後所得之數據，還需靠5D CNC加工銑床才能車削成形，台灣當然有這些加工技術，問題是改裝車的市場屬於「小眾市場」，在沒有「量」的前提下，要廠商們投資如此高成本的器材，老實說並不符合成本效益。但假使有改裝廠能取得原廠訂單，成為隨車附加或選配的新車空力套件，或許就有可能實現這個理想。