
車誌編輯部
发布1999年,Honda推出的第一款集成电机辅助系统,就是Hybrid混合动力的车型Insight(ZE1),除了拥有IMA混合动力技术带来出色的燃油经济性外,相信最吸引车迷们关注的就是那自带封闭式后轮的水滴形车身线条设计,0.25Cd超低风阻系数成为当时迄今为止最具空气动力学性能的量产车之一。而这款车的车身设计特征并非如今所谓“溜背”“掀背”笼统的称呼,而是拥有响亮的名字Kammback,俗称“K尾”。
图:Kammback是一种车身造型特征,整体趋于流线型设计,车身后部向下倾斜,随后垂直的尾部犹如被刀切开的面包一样,Honda Insight(ZE1)是这种设计其中代表车型之一。
自1920年代开始,随着汽车的速度开始提高,大家都开始不满足于方方块块的车身造型设计,并开始将空气动力学原理应用在汽车上。一个物体在空气中运动,根据物体的大小会形成不一样的阻力,物体移动朝向的迎风面积越大,阻力就越大,所以我们在美国著名的Bonneville Salt Flats Race Track(邦纳维尔盐滩赛道)中看到刷新陆地最速纪录的车子除了拥有强大的动力以外,它们的车头迎风面积或整体体积都相当小。但对于我们日常在路上行驶的量产车型并不是专为速度而生,而是拥有载人载物的用途,所以车身必须有一定的空间来驾驶和乘坐、拥有一定的视野,对于接近水滴形空气动力学理想型的汽车,在1922年设计工程师Paul Jaray(保罗·贾雷)就为Ley公司设计出世界上第一款拥有水滴形流线设计的汽车Ley T6。
图:来自匈牙利的Paul Jaray(保罗·贾雷)早在1914年开始为飞机制造公司Flugzeugbau Friedrichshafen设计水上飞机,他的一生对空气动力学有着浓厚的兴趣,也被尊称为“汽车空气动力学应用之父”。
1922年,保罗·贾雷与Rud.Ley Maschinenfabrik A.G.的Alfred Ley合作,打造出这款拥有空气动力学设计的汽车Ley T6,车身采用类似梯形底盘结构,并在此基础上焊接车身框架,为了能拥有足够的空间,车顶被设计得相当高,即便搭载的是只有21匹马力的1540cc排量的直列四缸发动机,但得益于650kg的车重以及流线型车身设计,Ley T6最高速度能够达到超过100km/h,相比当时其他款式的汽车最高也就只能跑出75km/h。
图:Ley T6的造型就像是一双儿童鞋一样,除了常规的车灯、进气口以外,车身均采用弯曲的流线设计,而车尾的设计是为了能够让车身后方减少湍流,让气流更加顺畅地流过,为车身带来一定的下压力。
图:在1923年,保罗·贾雷创立了Stromlinien Karosserie Gesellschaft,主要是向汽车制造商提供设计使用的许可证,来自捷克斯洛伐克的Tatra Works是唯一一家购买保罗·贾雷设计许可的制造商,在1934年推出第一辆采用流线型设计的量产车型Tatra 77。
图:Tatra 77当时有趣的宣传海报来宣传自身流线型的优势。
图:除此之外,保罗·贾雷再后来还为多个汽车制造商如克莱斯勒、梅赛德斯、迈巴赫、奥迪联盟、福特等设计车身;这台在1934年来自Mercedes的Tpye 200 Stromlinienwagen则是其中一款作品,也仅生产出一辆。
直到1930年代中期,逐渐的开始有更多的汽车制造商采用保罗·贾雷的流线型设计,但这种锥形设计拥有一个最大的缺陷,就是不能带来足够的头部空间,即便是双人座车型也是如此,同时针对更多用途为制造商所带来的高收益,需要在流线型设计和实用性上取得平衡,至此也促使着所谓的“Kammback”造型特征的诞生。曾为Daimler Motoren Gesellschaft(DMG戴姆勒)工作的工程师Wunibald Kamm在1920年就开始针对悬挂和车身轻量化的设计,而在后来与空气动力学工程师Baron Reinhard von Koenig-Fachsenfeld合作开发出具有光滑车顶、锥形车身以及突然被切断的车尾的设计。在1938年,Wunibald Kamm利用BMW 328 Coupe车型打造全新车架,项目代号为AM1008,用于参加1940年的Mille Miglia,轴距比普通的328要长200mm。
图:Wunibald Kamm(乌尼巴尔德·卡姆)是一位德国汽车工程师和空气动力学家,在空气动力学、极简主义构造技术、发动机燃烧效率等方面做出开创性的工作,被认为是汽车工程领域最伟大的研究人员之一,而Kammback这个造型设计特征也是以他的名字而来。
图:虽然空气动力效率不仅仅由阻力系数来描述,但也有一定作用,在这辆328 Kamm Coupe中风阻系数仅仅只有0.25Cd,Kammback这种设计特征也就从这款车开始。328 Kamm Coupe前部与328基本保持一致,但尾部更高,车顶更平滑,后轮拱采用半封闭式设计。值得一提的是,最早的328 Kamm Coupe早已丢失,如今看到的实车只不过是BMW带来的复刻品。
包括Wunibald Kamm在内的研究人员发现,在最初的流线型尾部设计由于尺寸限制并不适合公路车,而利用较为垂直的尾部后,在高速下剖面会产生一个受控的湍流,无需建立在原先的流线型车尾的泪滴形设计。除此之外,截断的车尾让车身更短,车内的头部空间更多,既能拥有低风阻,又能得到实用性更高的座舱空间。而如此特别的设计,在1949年被美国Nash汽车所运用,打造世界上最早采用“Kammback”的量产车型Nash Airflyte。
图:Nash Airflyte的车身设计在风洞中开发,目标是利用光滑的车身表面、封闭的前后轮拱以及“Kammback”设计来降低风阻系数。
图:相比早前流线型设计,运用Kammback设计特征的Nash Airflyte拥有更大的车内空间,从海报中也能看出他们的卖点之一是倾斜角度更大更宽阔的空间。
除了能降低风阻系数、改变尾部气流,“Kammback”设计对于车身下压力和减少升力也起到一定作用,将尾部设计得平整且倾斜一定角度,从而使得车辆产生更强的地面效应,增加轮胎正向力进而提升抓地力。随着在五十年代到六十年代赛车运动的进化,不少车型都采用了这种设计,例如Ford GT40 Mk1、Ferrari 365 Dayton、Ferrari 250 GTO、Porsche 904等。1962年为参加利曼24h耐力赛和其他国际汽联世界跑车锦标赛的Ferrari 250 GTO SWB Breadvan,工程师Giotto Bizzarrini(乔托·比扎里尼)与车身专家Piero Drogo在250 GTO的基础上,遵循“Kammback”空气动力学设计将车尾加高,从而形成平滑的车顶以及垂直的尾部。
图:Ferrari 250 GTO SWB Breadvan的外形设计类似于“Shooting Brake”猎装车,在后来Ferrari的概念车和量产车上也应用了类似的设计。
图:与250 GTO SWB Breadvan一样有争议的还有来自70年代通用汽车的Chevrolet Camaro Kammback等车型,它们同样是在双门原型车的基础上增加尾厢,但实际上更多是归为“Shooting Brake”设计,并不符合Kammback短车尾的设计理念。
1974年Citroën推出的CX可以归为较为正统的Kammback设计特征车型,由汽车外形设计师Robert Opron(罗伯特·奥普隆)设计,结合四门轿车和Kammback空气动力学设计,CX也因在风洞测试中获得0.36Cd优异的成绩,以及液压气动自调平悬挂系统而闻名,得益于Kammback的尾部特征和下凹的后车窗,CX可以利用高速时的气流来清除后窗上的雨水,无需再增加后雨刮,在如今众多现代车型也是利用这个原理设计。
图:Citroën CX除了外形设计以外,配备的液压气动整体式悬挂系统、Diravi转向助力系统以及独特的内饰设计,在1975年被评为欧洲年度汽车,同时CX在1978年生产超过132,000辆,是Citroën最成功的车型之一。
对于Kammback造型设计,除了能够带来低风阻、高下压力以外,在燃油经济性方面也有一定的提升,车身外形越流线型,阻力越小、风阻系数越低,燃油经济性也会随之提高,对于开头所说的Honda Insight(ZE1)和2003年Toyota第二代 Prius(XW20)这类主打经济实用的混合动力车型和电动车型来说有着极大的影响。
图:对于电动车型或带有电池的混合动力车型来说,即便采用更多轻质材料打造,但电池组也会使得车身重量适得其反,而利用车身低风阻的外形设计,尽可能降低续航里程的消耗。
Kammback这种造型设计特征直至今日也在一些车型中出现,通过现代计算机辅助设计让车辆更具美观、设计变得越来越多样性、拥有更高效的经济实用性。