楔形卡车大揭秘 看它咋节约你的加油钱!

【卡车之家 原创】在运价低迷，油价波动较大的今天，我们卡友如何能够节约车辆使用成本（油耗），实现“降本增效”的运输方式呢？可能大部分卡友都将关注度放在了动力链和底盘，自重之上，殊不知，在我们日常驾驶的卡车上还有一个非常关键的“部位”影响着我们的成本支出，这个“部位”就是卡车车头的造型设计。

常见的重卡车头造型有哪些？相信我们卡友最为熟悉的就是平头造型和长头造型了，而近年来，第三种重卡车头造型逐渐出现在了我们卡友面前，那就是楔形（子弹头）造型。

▎介于平头和长头之间的造型：楔形卡车

不知道各位卡友有没有关注工信部和往期我们卡家推送的文章，在工信部第363批、367和369批《道路机动车辆生产企业及产品公告》中，公示三款“个性十足”的新产品，分别是一款南京金龙和两款江淮与造车新势力“DeepWay深向星辰”合作开发而来的纯电牵引车。

为什么说这两款车个性十足呢？原因是这两款产品一改传统卡车方正的造型，为减少行驶的阻力应用了楔形车头，甚至将隆起的轮拱、铰链后置的电动车门等跑车元素也融入其中，显得十分具有科技感、未来感。

不止如此，我们国内的黄河X7、远程星瀚H还有特斯拉的SEMI都采用了这种楔形车头设计；采用这种造型设计的重卡除了外观更加科技酷炫之外，最重要的一点就是为了降低行驶风阻，提高车辆的经济性。

有资料表示，第一次按楔形设计的汽车是1963年的司蒂倍克·阿本提，而楔形造型同样也被应用在高铁，动车等高速铁路之上，而在我们熟知的商用车领域，2010年的曼恩就已经展出过楔形造型的概念车，曼恩的概念车和传统平头卡车相比，最大的不同就是A柱的倾角更大、保险杠的位置更靠前、整个外观造型更加具备流线感，可以说是介于平头和长头之间的重卡车头造型。

根据曼恩当年给出的资料，概念车主车配上定制的低风阻挂车，整体的风阻系数可以低至0.3，这个数值已经和一些跑车相当。而常规的平头卡车风阻系数都是在0.4以上，超低的风阻带来的好处就是在高速行驶的时候可以降低油耗，提升燃油经济性。

虽然说曼恩是比较早推出低风阻概念车的车企，但是后来一直没有进行量产，反而是重汽率先在国内进行量产。根据重汽提供的相关试验资料，黄河牵引车加上定制的低风阻挂车，整车风阻不超过0.37，这一风阻系数已经秒杀了目前国内绝大部分车型。

还有一个我们卡友非常熟悉的产品：特斯拉Semi，该车的外观设计同样是类似子弹头的造型，而且特斯拉更加激进，外观就像是用不锈钢板焊接起来的一样。根据特斯拉方面公布的资料，特斯拉Semi的风阻系数仅为0.36。

▎楔形造型大揭秘 看他如何降低阻力提升经济性

车头不仅是我们卡车的‘脸面’，更是实现降低燃料消耗提升经济性的关键造车技术之一。对于我们卡车来说，除了动力链标定、车辆自重控制等因素之外，想要实现较低的燃料消耗，那么车辆必须得具备优异的空气动力学性能。

可能有的卡友会说，平常我们运营的卡车大多数的驾驶时速在60-80公里左右，不能说车辆造型完全不会影响油耗，但是对于这个时速区间来说，造型对油耗的影响真的可以忽略不计。

但我们不能忽视的是，对于一些干线、快递、时效性较高的货物运输场景之中，行驶在高速公路上重卡比比皆是，当速度进入到高速区间时，行驶中的卡车会同时受到周围空气多种力的作用，比如空气阻力、气流升力、横向力、会车时的交会压力波、侧风带来的侧向力、纵向摆动力矩、扭摆力矩和侧滚力矩等等，都是阻碍卡车安全平稳高速行驶的敌人。

其中，空气阻力是卡车高速运行中，油耗增加的重要因素之一。简单来说，空气阻力由以下几种组成：

一是卡车车头迎风受到的正面压力，卡车尾部由于空气尾流引起空气稀薄而产生的向后的拉力，这样的压力差形成的阻力称为压差阻力。

二是由于空气粘性而引起的作用于车体表面的摩擦阻力。

三是在高速行驶时，上部的空气流速快，下部的空气流速慢，这样就导致了上部和下部的空气压力不同，下部的压力较大，二者的差值在水平方向上的力，称为诱导阻力，这也是空气升力在水平方向的投影。

四是车顶设备、门窗等车辆表面凹凸结构引起的干扰阻力。

五是冷却发动机、车内通风等等空气流经车体内部时形成的阻力，称之为内部阻力（内循环阻力）。

空气阻力会极大的影响车辆的行驶性能和油耗，而且，随着速度增大，车的风阻就会按平方规律增加；就像我们在大风天逆风而行必须得更加“用力”前进的原理一样；实验证明，一辆平头造型的半挂牵引车以88.5公里/小时的速度行驶时，每行驶1.6公里需要推开大约18吨的空气。

降低压差阻力和诱导阻力的最佳方案就是降低车身，采用流线型的设计，厂家的技术人员会根据空气动力学原理，进行计算机仿真模拟和模型实验（风洞测试），测试车体周围的气流、列车表面压力、气动力等参数，来决定最佳的车头流线型。

而降低摩擦阻力、和干扰阻力的方式就是尽可能的保证车身平整光滑，比方说一体式后视镜、导风罩、侧裙板、货厢尾翼等部件，这些就是楔形卡车造型设计的“原点”。

（PS：降低内循环阻力就是降低冷却发动机、车内通风等空气流经车体内部时形成的阻力，但对发动机性能和散热可能造成影响，这也是为何目前楔形卡车大多为新能源卡车的原因之一。）

除了阻力之外，还有横向力、隧道和会车压力波影响着行车。不知道各位卡友有没有发现，我们在会车时；高速进出隧道；或是行驶在大桥、出山谷的高速路上，都会产生骤然的压力变化，这就是因为外部因素挤压空气导致车侧壁上的空气压力产生了波动，很容易导致车辆不稳，甚至可能会造成车辆横摆幅度过大、蛇形运动等严重后果。

为了解决上述的问题，我们可以通过加长列车流线型头部长度，采用扁宽型头型；调整列车头部截面变化率来进行解决和克服，再加上前文中说明的降低空气阻力的方式，楔式造型已经成为了现如今的最佳解决方案之一。

●  编后语

楔形卡车外形固然漂亮，但它们绝仅是加长这么简单。在优美的线条下不仅有空气动力学的支撑，还有材料学，设计学，制造学的知识作为基础，是一项非常庞大且又复杂的系统性科学，但是不可否认的是，不论是在航空航天还是在高铁领域，楔形造型的飞机、高铁已经带给大家高效、安全、舒适的使用体验感。

对我们商用车领域来说，要想提升燃油经济性，一方面需要加速对发动机的研发之外，优化车辆行驶风阻来降低能耗不失为是一个好的趋势。（文/张夼源 图/卡车之家 中南大学学报等网络）