卡车上的“自动尾翼”! 玩弄空气的高手

【卡车之家 原创】一辆赛车想要在赛道上拿下高分的成绩，除了要有强悍的动力，以及完美的下盘调校作为支撑外，更要懂得如何巧妙的玩弄空气，将阻力变成助力。正如1909年的印第500赛车一样，在那个连后视镜都还未被发明的时代，人们已经开始着手降低风阻。

卡车也是如此！如果常规的降风阻手段，你或许会嗤之以鼻，那如果是下面这样的呢？

一般情况下，一辆卡车在平坦的道路上以稳定的速度行驶，需要通过消耗燃油来克服三种以上的力量，即动力传动系统的阻力、轮胎的滚动阻力以及空气阻力。其中，最令人惊叹的莫过于空气阻力，在低速状态时阻力并不明显，但随着车辆速度的增加，这一阻力将呈以指数级上升。

据国外某能源机构的一份调查报告显示，当一辆卡车以每小时70英里的速度行驶时（约为112.6km/h），其中用来克服空气阻力的燃油将达到总燃油消耗的65%。即便是在我们常用的60-90km/h的速度范围内，用来克服空气阻力的燃油，最高也将超过30%。这也是目前国内外车企不惜重金研发低风阻卡车的原因所在。

每减少2%的空气阻力，大约可以提高1%的燃油经济性。--《更好燃油经济性的秘密》康明斯燃油效率指南Cummins MPG Guide。

其实在欧洲及美国地区，关于挂车空气动力学的研究早在数十年前就已经开始了，挂车上空气阻力点，主要集中在以下三处：

主车与挂车衔接间隙：卡车上最糟糕的低气压区域之一就是驾驶舱和拖车之间的缝隙。在车辆高速行驶时，通过导流罩以及侧面车门位置的空气会在主车与挂车衔接间隙位置造成大量的湍流。

拖车尾部车门：当空气在拖车周围流动时，会在后门后方形成一个涡流，导致气压显著降低。

挂车底盘：当空气从轮胎所在的拖车底部流过时，会产生阻力并降低燃油经济性。

很显然，通过改善空气动力学装置能够有效的减少阻力并提高燃油经济性。而且，速度越快，它们就越高效。

高速行进时 驾驶室后方与挂车之间会产生大量乱流

或许，大家看起来似乎有点不太靠谱的成分，但是，留意的卡友可以关注一下身边的物流车队，有没有一些“低风阻”套件？又或者可以回想一下，我们在公路上见到的拖拽式房车，那些房车的前部是什么造型？或许能够带来一些新发现。

牵引车驾驶室后方的导流板可以有效减少主车与挂车之间的风阻是不争的事实，这项“降风阻”配置在我国的牵引车上几乎都是以标配的形式出现，而在不少进口车上，原厂的导流板还是一种选配。不过，不必得意，他们还有更先进的家伙。

TruckLabs是一家位于美国亚利桑那州的卡车创新技术供应商，在2022年年初，TruckLabs正式推出了旗下的第三代空气动力学产品——卡车之翼TruckWings。这是一种主动式空气动力学装置，可在高速公路上自动关闭驾驶室和拖车之间的间隙，以减少阻力并节省4-6%的燃料。

TruckWings是一一种完全自动化的空气动力装置，无需驾驶员干预即可运作，其安装时间仅需要2小时，通过气动装置即可实现导流板的开启闭合。当速度超过52英里/小时（80km/h）时，安装在驾驶室后方的导流板可以自动展开，进而填补主车与挂车间隙，起到减小风阻的作用。

高速自动展开 低速收回翅膀

当然，展开的卡车之翼也不会影响到转弯半径，因为当车速较低时，它可以自动收回，并不会因为主车和挂车的相互干涉而导致损坏。因此，驾驶员无需分心或将手离开方向盘。据官方表示，通过TruckWings的应用，每辆卡车可节省3-6%的燃料或者使得电动重卡的续航里程得以延长。

有用吗？当然，我们可以试想一下北美的用车场景。在北美地区，长头牵引车几乎占据了主导，而当地的法规只限制了挂车长度，对于整车总长没有进行限制，进而也催生了很多超长轴距的长头牵引车型。正是如此，主车和挂车间隙相对普遍较大，而类似卡车之翼的自动化导流板设计显然可以让整车获得更好的燃油经济性。

在国外的此类的设计还有很多，比如，戴姆勒卡车北美公司（DTNA）最新推出的福莱纳SuperTruck II长头牵引车，它在美国道路上以总重量30吨，巡航速度104km/h的情况下，跑出了百公里油耗仅为18L的极致表现。

正如官方所描述的一样，SuperTruck II是福莱纳有史以来制造的最符合空气动力学的卡车，相较前款车型减少了12%的空气阻力。除了精雕细琢的低风阻造型之外，它同样在驾驶室后方装配了一种可以主动展开式的导流板。

当SuperTruck II在高速公路上行驶时，侧面的以及车顶单独设计的导流板都可以主动的展开，其最大拓展距离为4英寸（约合10.16厘米），可以进一步缩小主挂之间的间隙，进而减少乱流的产生。同样，低速行驶时，侧面的导流板可以自动折叠，并不会在转弯状态下发生损坏。

在北美地区，很多长头卡车之上都应用了这一设计。比如，沃尔沃卡车北美公司在车辆生产阶段为卡车之翼TruckWings特意预留了安装管线，这使得卡车在后期改装时会更加的方便。

同样，这一技术可能会获得更好的支持。在2022年，STEER联盟成立，旨在推动STEER法案的通过，该法案将通过激励重型卡车更广泛采用节油技术，实现卡车行业的现代化，比如TruckWings。尽管该法案未获得通过，但其中的条款可能通过被纳入其他法案而成为法律。

如诸多风洞测试一样，除了牵引车头需要破开前方空气阻力之外，同样流动的空气也会在挂车行驶的过程中在挂车尾部形成大量的乱流，进而产生阻力。想象一下，飞机双翼上的“翼尖小翼”，它的作用是减少翼尖涡流减小阻力，帮助飞机更加高效的飞行。如果将类似的小翼安装在半挂卡车的后部也可以获得类似的效果。

不断进化的挂车“尾翼”

其实这样的尾翼很早就出现在了国外的一些挂车之上，与挂车厢体前部的导流装置、侧面的侧裙板共同为挂车带来更低的风阻。正如视频中所演示的一样，它的开启方式也很方便，在关闭货厢车门的时候，通过机械连杆，即可展开挂车后部的“尾翼”装置。

不过，这并不是挂车尾翼的极限。在“降低风阻，优化挂车运输效率”这条赛道上，国外有很多的优秀的供应商。比如，这家专注于挂车空气动力学的BETTERFLOW的欧洲公司，正如他们的名字一样，为了更好的空气动力而生。

BETTERFLOW的产品主要集中在不同的低风阻挂车套件之上，比如在挂车“尾翼”上，他们算是玩出了新花样。根据BETTERFLOW研究表明，挂车在行驶的过程中，巨大的空气阻力在挂车尾部形成的湍流会产生极强的负压，好比赛车尾部挂载的减速伞，在高速行驶过程中，会对油耗产生不利的影响，而挂车尾翼可以抵消这种效应。

为此，BETTERFLOW推出了全新的主动式尾翼系统RearFlow，与前者不同的是，这种尾翼系统由三片轻量化弧形叶板组成，停车或低速行驶时为关闭状态，当检测到卡车车速超过60km/h之后自动打开，进而可以减小挂车尾部因气流涡旋所造成的负压，让挂车可以更加轻松的行驶。

当然，帅气并不是它的真正作用。BETTERFLOW研究报告表明，通过RearFlow系统的应用，能够将卡车的总体阻力系数（cw值）降低9%左右。同时，据国际运输物流公司Hegelmann测算数据来看，装配了RearFlow系统的卡车，每100公里平均可以节省1.8升燃油。

作为一家专注于空气动力学研究的创新技术企业，BETTERFLOW的产品不仅仅局限于尾翼RearFLOW系统。同样，他们针对挂车的顶部以及底部分别开发推出了顶部扰流套件HighFLOW以及挂车底部的空气扰流膜LowFLOW产品。

正如图片展示的一样，这种安装于挂车底部，用于整流的“膜”，能靠谱吗？BETTERFLOW称这种由高强度的耐磨材料制成的“底盘膜”，可以最大程度的减少挂车底部的乱流，并且该膜能够满足最高的安全要求，即使可能受损，也不会完全撕裂。至于它更多的介绍，这里我们就不再赘述了，感兴趣的卡友不妨可以看看这篇文章《到底能省多少油？低风阻挂车有这么神！》。

丨结语丨

3%、5%、5%这些数据看似很小，如果是放到一个车队或者乃至几十万辆车当中呢？其结果是难以想象的。尤其是在运价低廉、油费高涨的年代中，这样的设计何尝不是一种将能源利用到极致的方法所在呢？正如现阶段这一技术的诸多推广材料中所描述的一样，优化风阻不一定只是降低油耗，也许它能为未来的新能源车型带来更长的续航里程。（文/苟祖胜 Image&Video/Coldperfection、BETTERFLOW、DaimlerTruck、TruckLabs、BETTERFLOW、YouTube）