北京時間8月20日消息 據英國《新科學家》雜志報道,受金融危機影響,當前的汽車業正遭遇可怕的“寒冬”,號稱“油老虎”的高耗油汽車銷量呈直線下降趨勢,世界上一些最大的汽車制造商也面臨很大的生存壓力。在美國,最受消費者喜愛的SUV(運動型多功能車)銷量現已被日本生產的一款小型客車超越,這在25年來還是第一次。乘用車的現狀如此,有“公路之王”之稱的重型卡車命運又當如何呢？
圖片拍攝于德國卡爾斯魯厄的科拉尼博物館,展示的是設計師盧吉·科拉尼以及他設計的一款卡車。這種符合空氣動力學原理的設計能夠幫助減少燃耗消耗量。駕駛艙與飛機類似,司機通過操縱桿和視頻攝像機操控汽車,而不是傳統的方向盤和反射鏡。
油耗與1969年持平
在美國,重型卡車在貨物運輸中占到的比重高達70%左右,英國和歐洲其它大部分地區的比重也大致如此。隨著全球經濟陷入不景氣、油價居高不下以及越發嚴格的排放規定,一些人可能覺得,這個世界正朝著一個節約型、低碳排放的未來全速推進。實際上,這種想法是錯誤的。美國科羅拉多州洛磯山研究所的提高能效倡導者埃莫里·羅文斯表示:“卡車業在相當長時期間一直處于停滯不前狀態。”
過去40年來,美國汽車的平均燃油效率提高了近一倍,但當前重型卡車的燃油消耗量仍與1969年持平,大約在每100公里30升左右。1990年,美國卡車每天消耗的燃油相當于160萬桶石油(2540萬升),占美國總消費量的大約10%。截至2007年,這一數字又提高到250萬桶。
卡車業的這種現狀已不能再繼續下去,卡車制造商、貨運公司以及交通運輸研究人員都已經意識到這一點。在整個世界,尤其是在美國,他們正采取一系列新舉措,降低卡車的耗油量。毫無疑問,即使取得很小的進步也會帶大巨大的收益。
今年3月,戴姆勒公司北美卡車部門揭開了一款名為“革新”(Innovation)的概念卡車神秘面紗。設計這款概念卡車的目的就是向世人展示如何才能更好地利用汽車空氣動力學。在風洞測試中,“革新”消耗的燃油較未改裝卡車相比低3%,如果美國卡車都換成“革新”,每年可節省大約43億升燃油,每年的二氧化碳排放量可因此減少超過1100萬公噸。[NextPage]
圖片中的卡車名為“科拉尼”,同樣出自科拉尼之手,采用了他推崇的生物設計理念。所謂的生物設計是指,為了尋找解決之道,我們應首先向大自然求教。通過采用奔馳公司的發動機以及符合空氣動力學原理的設計,“科拉尼”能夠將燃油消耗量減少30%。
進步雖有 遺憾更多
一些更雄心勃勃的卡車研制計劃已在進行當中。在4月舉行的RMI貨運汽車燃油效率大會上,工程師和業內領導者指出,當前可用的并且并不昂貴的技術最高可將燃效提高23%,甚至提高一倍或兩倍的可能性也是存在的。
從卡車業開始嘗試燃效更高的設計到現在,已經有半個世紀歷史了,在發動機技術和空氣動力學利用方面都取得了一定進步。不幸的是,這些進步卻因其它拉高油耗的因素而未能體現應有的價值,例如更高的速度、交通擁堵以及過多的產品包裝等等,所有這些因素均在一定程度上了降低了卡車的燃效。
與此同時,載貨拖車(被形象地稱之為牽引車推拽的“帶輪子的大盒子”)也在很大程度上慘遭忽視。加利福尼亞州帕薩迪納低能耗運輸咨詢公司Calstart的比爾·范·阿姆博格說:“這是一份有些笨拙的資產,為了引起人們的重視,它們必須變得更加智慧。”
讓拖車趨于流線型進而提高燃油效率的方式有很多。車輪上的防護罩、拖車下方的開放空間以及覆蓋牽引車與拖車間縫隙的整流罩,能夠將燃油效率提高6%。拖車背上的圓形襟翼或者說鰭可以讓燃效再提高6%。讓空氣吹過拖車后部通風口的這種簡單方式最高可讓阻力減少5%。
50多年前,風洞測試就已驗證了很多類似改進所能收到的效果,但迄今為止,這些改進為什么沒有得到廣泛普及呢？在美國,每輛牽引車平均掛4輛拖車,由于拖車絕大多數時間處于靜止狀態,降低了任何旨在提高燃油效率的投資所能產生的回報。此外,燃油由牽引車運營公司買單,而拖車可能不歸運營公司所有,這種現狀讓問題進一步嚴重。“21世紀卡車合作”計劃負責人肯·霍登表示:“這是后勤保障、實用性與成本之間的一場較量。”“21世紀卡車合作”計劃旨在通過美國能源部的協調提高卡車性能。
路線選擇軟件必不可少
為了提高燃油效率,我們在注重改進硬件的同時也不能忽視相關軟件的開發。美國快遞巨頭UPS已開始使用路線選擇軟件,避免公司運輸車輛進行不必要的“穿流”(在美國和歐洲大陸應進行左轉;在英國和澳大利亞則應進行右轉),進而縮短停頓時間。UPS表示,2007年,單是美國便因為路線選擇這一舉措節省了1100萬升燃油。
美國超市巨頭沃爾瑪的卡車擁有量居美國第一,聲稱在節省燃油方面取得了較其它公司相比更為理想的成績。借助于智能路線選擇軟件以及將產品包裝減少到最低程度,沃爾瑪卡車的燃油消耗量減少了25%以上。沃爾瑪表示,通過更多類似的舉措,他們有望在2015年將公司卡車的燃油效率提高一倍。
卡車制造商奔馳公司最近表示,他們制造的一款Actros卡車創造了一項新的世界紀錄。在一條試車跑道上,這輛卡車在搭載25公噸重物情況下,燃油效率達到了每100公里19.4升,即燃燒1美國加侖(約合3.785升)可行使12.1英里(約合19.5公里)。與美國和歐洲當前的普通卡車相比,這款Actros的燃油消耗率減少了一半。
Actros卡車之所以能夠做到這一點的部分原因在于:采用“超寬”輪胎取代傳統輪胎,用于分散重量同時將與地面的摩擦降至最低。此外,符合空氣動力學原理的平滑設計也貢獻了一份力量。[NextPage]
這款卡車名為“變色龍”,由鄧海山（Haishan Deng,音譯）設計,可以根據所運送貨物的具體情改變外形,因此能夠在不滿載貨物情況下降低燃油消耗量。“變色龍”可行使到貨物上方將其“吞噬”而后自行裝貨。相對于傳統卡車來說,它能夠減少裝貨時間以及對負責裝貨的車輛需求。“變色龍”柔軟的織物外殼用于包裹貨物,同時也可減少卡車重量。此外,這種外殼能夠在發生撞擊或者撞車時吸收撞擊力,進而提高安全性。
卡車業面貌必須改變
時至今日,一些更為雄心勃勃的革新計劃已在進行當中。目前,世界上第一款燃油/電力混合動力卡車已經出現在高速路上,用安裝在車輪內部的小型電動馬達取代燃油發動機的卡車也已經問世。一些研究人員希望,卡車能夠從公路行駛過程中遭遇的顛簸或者發動機排氣的廢熱中獲取能量。
我們可以確信,決策者、卡車制造商以及運輸公司都已經意識到必須改變卡車業的面貌,雖然他們可能出于不同考慮得出這一結論。2008年,美國卡車協會發起了一項行動,計劃在未來10年內將美國卡車的燃油消耗量減少3180億升,為實現這一目標采取的措施包括采用流線型設計以及新的發動機技術。
羅文斯說:“我們本可以更早一點采取這些舉措。2020年,我們的卡車燃油效率有望提高兩倍。到那個時候回首往事時,我們不免會產生這樣的疑問,到底是什么詛咒讓我們花費這么長時間才實現這一目標。”[NextPage]
戴姆勒公司研制的卡車“革新”于3月亮相。“革新”采用鋁制底盤,戴姆勒的其它卡車也已采用這種設計。“革新”的后輪整流裝置能夠讓車身周圍的氣流趨于平穩,底部嵌板負責對底盤下方的氣流進行同樣處理。頂部導風板負責引導拖車上方的氣流。氣流分隔片與前保險桿融為一體,負責引導卡車周圍的氣流。反射鏡被側視攝影機取代,用于進一步減少阻力。[NextPage]
雷諾公司的概念卡車“光輝”（Radiance）,外部設計更符合空氣動力學原理。車身前端有大型進氣口,用于冷卻發動機。“光輝”采用的發動機較前輩相比功率更大、更為安靜同時也更為潔凈。傳統的倒車鏡由攝像機取代,電子線控駕駛系統可降低司機在撞車事故中的死亡風險。[NextPage]
Hybrys是雷諾制造的又一款概念卡車。它采用混合動力發動機技術以在更大程度上提高燃油經濟性。Hybrys在設計上用于市內運輸,尤其是垃圾運輸,可以使用電動發動機或者柴油/電力混合發動機。[NextPage]
Fuso Eco-D是日本三菱公司制造的一款概念型垃圾裝卸卡車。這款概念卡車采用柴油/電動發動機并行結構,可以使用其中任何一種能量源或者“雙管齊下”以獲得更大的加速度。Eco-D裝有排
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