某中型卡车导流罩风阻优化研究开发

陆海平

摘 要：降低整车风阻是一个不断提升能效要求与整车动力舒适性的平衡，导流罩是影响商用车的高速风阻的重要关键点，传统导流罩必须通过自身结构创新或新技术运用来满足更高的驾乘需求。本文以一种中型卡车为实例，详细讲解了导流罩总成的选型、设计参数的匹配过程。在以现有厢式货箱配备的导流罩为依据，开发导流罩总成设计过后，充分分析导流罩外形、结构对整车风阻影响，对其他产品开发导流罩提供技术支撑。

关键词：中型卡车;导流罩;风阻;匹配设计

0 引言

随着国家节能降耗的总体要求，商用车的油耗标准越来越严格，对于重型車来说既要满足GB 30510-2018的要求，又要满足JT 719-2016的限值要求，在JT 719-2016标准中提高了60-80km/h加速油耗的加权占比，而高速油耗受整车风阻影响最大。

对现有主要车辆整车阻力、经济性进行测试，修正CAE仿真模型，设计多种造型导流罩，先使用CAE分析整车流场仿真，制作快件，将不同造型导流罩装载试验车进行试验，分析不同造型下整车实际流阻、动力性、经济性差别，并修正CAE仿真模型。

1 技术方案

市场上匹配高厢式货箱，在X向、Y向和Z向超出导流罩太多，迎风面积大，导致整车风阻过大，高速油耗高，通常情况下货箱的Z向尺寸对风阻贡献最大，导流罩加高，可以有效减小整车的风阻系数，提升燃油经济性，使用原型导流罩、1号导流罩、2号导流罩三种导流罩进行优化计算以及试验验证，研究导流罩造型与油耗关系。开发初期采用CAE仿真分析三种导流罩风阻趋势及对整车阻力影响，仿真数据速度云图越乱空气阻力越大，基本型导流罩区域周边速度云图杂乱有多处乱流，基本型配1号导流罩乱流较少，在导流罩与货箱前端也存在较多乱流及负压区，基本型配2号导流罩乱流最少，导流罩与货箱前端负压小。

通过CAE流体仿真，基本型风阻系数最大0.69、配1号导流罩风阻系数次之0.64、配2号导流罩风阻系数最小0.62

通过软件计算，2号导流罩优于原型导流罩交通部、工信部综合百公里油耗分别为0.96L、1.26L。

2 验证方案

2.1 样车试验

通过对1号、2号导流罩进行采购，需求一台某中型卡车高厢式车（带原型导流罩），通过三种导流罩更换，进行三种状态滑阻试验，通过加载不同的滑阻三种导流罩状态车辆进行经济性测试，得出三种工信部、交通部工况油耗，并与目标进行对比总结。

2.2 验证分析

CAE仿真与试验值对比：

2.2.1 风阻系数

3 结论

本文通过原型车、1号导流罩样车（加高180mm）、2号导流罩样车（全新造型）三种导流罩进行优化计算以及试验验证，修正CAE仿真模型，不仅达成了节油的预期效果，而且通过本项目充分分析导流罩外形、结构对整车风阻影响分析，理论计算与试验结果对比修正，建立准确率较高的分析模型，对其他产品开发导流罩提供了有力的技术支撑。