国外空气动力学卡车有望爆发

本刊记者 宁文祥 编译

对于物流企业来说，空气动力学的优化是他们十分重视的一项技术创新，而困扰他们的不是工程技术，而是相关法规的支持。在美国，沃尔玛打破了传统卡车外形的概念，推出了一款着眼未来的具有空气动力学的卡车。在欧洲，是否放开对于空气动力学设计卡车的限制一直是争议很大的话题。那么，在欧美等发达地区，空气动力学卡车的发展现状究竟如何？我们不妨看一看下面的内容。

空气动力学卡车的传统

在2014年3月份举行的美国中部卡车展上，美国的零售巨头沃尔玛展示出了一款十分具有未来特性的概念卡车（如图1）。该车一经展出，就在美国的商用汽车设计领域引起了极大的反应。这款名叫WAVE的卡车据说跟同类的挂车汽车列车相比，能增加20%的空气动力性能。这款产品的展出，再次激起了人们对于运输类车辆是否应该采用流线型设计这个老生常谈问题的激烈讨论。

来自沃尔玛公司的Elizabeth Fretheim表示：“技术是不断取得进步的关键。我们必须使用最高效的技术，所以我们需要不断地去追求和尝试那些来自未来的技术。”他再次重申了这个由沃尔玛投资的项目不仅仅只是做展示，而是要真正投入到实践。Fretheim表示，这款WAVE卡车的挂车部分是由Great Dane公司制造的，挂车的材料完全使用碳纤维，跟同类型的挂车相比，自重能减轻多达1.8 t。而自重的减轻并没有降低车厢的耐冲击能力。车身前部突出部分不仅仅可以增加车辆的空气动力学特性，还可以有效增加车辆的空间。这意味着，空气动力学不仅仅是减少风阻，还能为卡车创造新的功能。

其实在欧美等发达地区，对于空气动力学卡车设计的讨论可以追溯到80年前。1925年，一家名叫J. B. Baillargeon Express加拿大公司设计出了一台具有空气动力学特性的卡车。这款卡车在1970年被阿姆斯特朗飞行研究中心重新复制了出来，从此以后，具有空气动力学特性的卡车如雨后春笋般地出现。每一年，人们对于空气动力学卡车的认识都在进步，在1970年阿姆斯特朗飞行研究中心复制出空气动力学卡车之后，人们普遍意识到在空气动力学优化设计方面，牵引车和挂车是一体的而并非分开的概念，这对于今后的卡车挂车列车空气动力学优化的设计有了很大的帮助。

今天，新的推动空气动力学卡车设计的因素再次出现了，那就是环境因素。温室气体排放问题日趋严重，美国的环境保护署（EPA）也是出于环保的原因在最近几年十分推崇空气动力学设备。这也是为什么美国在空气动力学卡车设计方面领先于全球其他地区的原因。沃尔玛在美国中部卡车展中展示的车辆就是延续了美国这一个骄傲的传统。美国在过去的10年时间里在空气动力学卡车推广上已经初具成效，比如说如今很多挂车都开始使用尾部收集器和可以提高效率的侧裙，沃尔沃展出的全新车型也为美国下一步拓展空气动力学的卡车提供了一个良好的路径。

欧洲在焦急等待宽松政策

其实在欧洲，运输设备的创新同样也是十分活跃，不过受限于欧洲的法规框架，让这些现代化的卡车挂车列车设计在现实中并没有充分得以体现。就在最近，欧洲议会委员会运输部（TRAN）就公开支持EU Directive 96/53的修改，其中就包括了允许具有更高水平空气动力学的卡车上路的条款。不过该条款的最终修订版本尚没有正式实施，欧盟委员会还在仔细研究条款细节，将会于近期公布。据了解，如果EU Directive 96/53的修改草案最终得到了欧盟的通过，那么今后欧洲的半挂车的标准长度将会允许增加500 mm。增加的长度主要用于允许半挂车在尾部安装有利于增加空气动力学的装置。

不过可惜的是，另外一项提议被称为“Gigaliner”的车型被否决了（如图2）。Gigaliner是一种长度达25 m的超高效汽车列车组合。欧盟委员会要求欧洲议会委员会运输部在2016年重新评价运输超限汽车列车，长度达25 m，最大总质量达60 t在跨国运输的影响，以便今后进一步放开限制。

由于法规的限制，所以现在欧洲卡车空气动力学的设计都暂时只能局限于小范围的改动。大范围的改动需要等待欧盟进行相关的超限车辆安全、道路适应成本和环境评估等工作通过后才能进行。

不过，欧洲设计师们的想象力不会因为法规的限制而枯竭，他们一直都在思考提高空气动力学的方法，如果暂时不能投入实践，至少在理论上他们还是世界领先的。在2008年，一个专门研究半挂车侧裙和尾部接收器可行性的组织在荷兰成立，因为这些空气动力学设备已经在美国普遍使用了。欧洲人也在考虑这两个设备在欧洲的适应性如何。最后的实验结果证明，这两个用于挂车上的设备都可以显著提升挂车的效率。根据荷兰知名学府代尔夫特理工大学的实验证明，挂车在安装了侧裙和尾部接收器后可以降低燃油消耗和废气排放15%左右。

欧洲空气动力学概念车产品层出不穷

在2011年，梅赛德斯-奔驰公司在比利时科特莱特市的一个展会上推出了一台名叫Aero的未来概念车（如图3）。梅赛德斯-奔驰表示这款Aero概念车通过空气动力学的优化设计，降低了18%的风阻，与此同时降低了5%的二氧化碳排放。在2012年，德国知名的挂车企业克劳耐（Krone）在汉诺威商用车展上推出了一款令人印象深刻的空气动力学挂车（如图4）。瑞典的卡车巨头斯堪尼亚也在积极地实验空气动力学卡车。斯堪尼亚在瑞典的索德塔尔杰市和比利时的兹沃勒市有两个大型的工厂，斯堪尼亚将每天穿梭于这两个工厂的卡车尾部安装上了能提高空气动力学的尾部接收器，通过收集数据来检验这个设备对于提高车辆空气动力学的程度。

Lawrence David是英国一家著名的挂车生产商。最近他们推出了一款名叫“眼泪”的空气动力学挂车。他们将挂车的前后部都设计成锥形，从外形上看十分像一滴眼泪。同时在车头处安装了扰流板。据介绍，这款半挂车的设计可以显著提升空气动力学，而且所有设计都符合现行的相关法规要求。如今这款英国产空气动力学挂车已经开始了全面的量产，也是为数不多的在欧洲实现量产的空气动力学挂车。

空气动力学类卡车今后或将腾飞？

在美国，有多位在挂车空气动力学研究领域颇有造诣的专家。其中就包括了工业设计顾问Jeremy Singley和他来自肯尼亚的同事Kioko Muthui Singley。Jeremy Singley认为挂车长度如果可以增加，可以让很多概念变成现实。他表示：“我看见过很多概念卡车。有的概念卡车将干货厢式车的尺寸改变了，有的设计了一个不现实的挡风玻璃，有的设计了一个很古怪的外形。我认为厢式车的尺寸是相当重要的。在既定的尺寸里，决定了你能装载多少托盘，多少货物。”他认为如果想要超级卡车（Super Truck）（如图5）这个概念变成事实，还有很多工作要做。“未来的很多关于卡车空气动力学的研究需要大家的支持，需要得到尽可能多的反馈数据。”Singley表示。

在Singley还在持续实验超级卡车的可行性的时候，一些具有前瞻意识的企业如沃尔玛就已经推出了他们的概念车型了，主要是因为他们要追求高性价比，所以在概念车型中进行了大量的研发工作。在欧洲，虽然相关的标准法规依然限制着空气动力学车辆的进步，但是欧洲的工程师和设计师们不会袖手旁观。还有来自亚洲和中东对于高效卡车的需求也渐渐升温，来自这些国家和地区的空气动力学概念卡车也将越来越多。

空气动力学卡车的市场是充满能力和冲劲的，并且卡车设计已经完全可以将卡车提升到一个全新的层次。但是，现在空气动力学卡车市场更需要的是得到政策框架层面上的支持，这是全新设计的空气动力学卡车得以腾飞的基础。