北美長頭卡車-空氣動力學

最近看到很多人在討論平頭卡車和長頭卡車的優缺點,很多人也發現在歐亞大陸上大部分卡車都是平頭車,而在北美則是長頭車。長頭車相對於平頭車來說在人員安全性和燃油經濟性上比平頭車有著先天的優勢,而發揮出長頭車燃油經濟性優勢的並不是說車輛的動力系統和平頭車有多大的不同,而是來自於長頭車更優秀的空氣動力學設計。今天就和大家簡單介紹一下北美的長頭卡車空氣動力學設計。

北美長頭卡車-空氣動力學

從某種意義上來說,今時今日的北美長頭卡車越來越像滑翔機,尤其是牽引卡車。空氣動力學的提升賦予了現代牽引車在空氣中滑行的能力,相對前幾代產品而言,燃油經濟性有兩位數字的提升。後市場的改裝,能夠進一步的提高空氣動力學性能。而整車廠也在不斷的嘗試各種新的理念和設計,試圖使下一代重卡性能更高。美國政府也在不斷推動企業進行創新,超級卡車計劃在美國政府的主導下已經進行到第二階段,空氣動力學特性的優化是其中的一項關鍵內容。

對於車主來說,現實中最大的顧慮是空氣動力學套件是否物有所值。套件本身的成本是否能換來更多的效益?是否和廣告中宣傳的一樣有效?大多數情況下,答案是肯定的。牽引車空氣動力學技術在過去的10年中有巨大的飛躍。同樣取得巨大進展的還有發動機的小型化和高效化。這些高效發動機帶來的除了與智能傳動系匹配後的傳動效率以外。也使得卡車製造商能夠通過減小發動機罩的尺寸,優化風擋的曲線,減少保險槓和倒車鏡的風阻等,極大的減小卡車的前迎風面積。這些措施帶來了超過10%的風阻降低。

當談到加裝空氣動力學套件的時候,如果套件不能和整車配置很好的契合,那麼加裝不會帶來什麼明顯的效果。最關鍵的是必須要通盤考慮,局部改裝會有所幫助,但是各個部分都會互相影響。卡車可以加裝各種套件,但是如果他們不是互相匹配,就無法得到滿意的效果。目前國內的卡車也有一些空氣動力學優化方面的設計,但大多是局部的設計修改,還沒有進行整體的設計開發。

北美長頭卡車-空氣動力學

現在,北美的每一家生產商都提供各自的標準和選裝空氣動力學套件。例如納威司達的新LT系列,標配3片式前保險槓,曲面風擋,和流線型倒車鏡。再加上頂部導流板和側面套件,在匹配53英尺帶空氣動力學套件的掛車時,燃油經濟性能夠提高多達12%。其他部件對燃油消耗率的貢獻大致為——大梁裙邊6%,流線型保險槓2%,流線型倒車鏡1%。每一代的牽引車都會在上一代的基礎上有質的飛躍。弗萊那2018款Cascadia的空氣動力學套件包括20英寸的駕駛室側延長,全底盤側裙邊,後輪罩等,能夠在2014款的基礎上再提升1.1%的燃油經濟性。如果加裝AeroX套件,包括小間隙前保險槓,24英寸駕駛室側延長,驅動橋導流板,可以再提升約1.5%。在北美卡車的空氣動力特性優化已經發展到了一定的高度,進一步的優化空間變得越來越小;但對於國內的卡車企業來說,這項工作可能才剛剛起步。隨著油耗法規的要求不斷提高,內燃機本身的燃油經濟性無法取得突破,整車空氣動力學特性的優化會成為各個車企下一階段提升油耗的一個主要著眼點。

另外法規的變革也會帶來新的優化方向,例如取消外部倒車鏡改為攝像頭,可以帶來顯著的提升。有幾種概念設計也能夠進一步提升牽引車附近的空氣流動,但是可能不具備推向市場的可行性。例如單人駕駛室,可以做得更流線型。但是客戶,特別是二級市場的客戶,還是隻接受雙人駕駛室。特斯拉2017年11月發佈的全電動牽引車上,就採用了駕駛員座椅中央佈置的設計,另外在後部安裝了另外一個座位。此外,得益於不需要安裝內燃機,駕駛室也做得更為流線型。輕量化材料的應用也是未來的一個方向,例如碳纖維。此外,更多的應用電子智能子系統,比如在啟動和爬坡階段起作用的電子輔助駕駛車橋。以及再回收能源制動系統的廣泛應用也會有幫助。

北美長頭卡車-空氣動力學

進一步提升空氣動力學性能需要從整車廠和客戶的角度有更多的創新理念。在目前美國正在進行的超級卡車項目中,就有不少類似的實踐。比如,由於將風擋做得越來越傾斜,將迫使車門由側面轉移到駕駛室背面。這會帶來多大的提升,對日常運營有怎樣的影響?在卡車越來越像高鐵前,各方面的評估都必須完成。還有一些提出多年的設計理念,包括可變間隙格柵,可升降懸掛系統,牽引車底部導流設計等。

空氣動力學性能的研究,對於很多國內卡車廠商來說都是一個比較新的課題,但這是一個對企業、社會和用戶來說都有益的課題。節能減排,利國利民,希望我們自己的卡車也做得越來越節能,越來越漂亮。

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