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【原创】运输人阅读 | 克服空气阻力
2016-06-13 09:33:22
因为有了空气，生活中有了一种力量叫--空气阻力。空气阻力有时可以救命，比如降落伞。对于运输人来说，空气阻力则意味着油耗的增加。
影响油耗的因素有很多，比如车身重量、挂车车身材料、发动机技术、变速箱齿比等都会对车辆的油耗产生影响，而空气阻力对油耗的影响却常常被人们所忽略，殊不知通过车辆的设计来降低空气阻力才是设计实力的体现。
实验表明，当车速高于80km/h，将近50%的油耗是用来克服空气阻力的。车速越高，车辆受到的空气阻力就越大。空气阻力的增加值与车速增加值的平方成正比，也就是说，车速提高一倍，空气阻力会相应的提高两倍。
卡车在行驶过程中，受到的空气阻力由四部分组成。
首先，是表面阻力。当气流通过车辆外表面时产生摩擦阻力，该阻力主要是由车体外形，以及安装在车体外的零部件，如后视镜、车门把手、车灯、车头装饰件等对气流的干扰而产生的阻力。此阻力会对半挂车和公共汽车等长尺寸车辆产生较大影响。
第二，是压差阻力。压差阻力的大小取决与紊流区的大小，特别是尾部紊流区的大小。在气流变成紊流的点处，会形成部分的真空区，这样就产生了压差阻力。在卡车设计时，设计师需要努力减小紊流表面，从而减小真空区面积。
第三，是诱导阻力。它是作为压差阻力的一部分，是由于车辆行驶过程中，车体顶部和底部的空气压力不同而造成的，压差阻力和诱导阻力在总的空气阻力中所占比例最大。
第四，是车内阻力。气流通过车头内的散热器、发动机等引起的阻力。
除了车内阻力，其他三种阻力来自于车辆外部的四个部分：车头迎风区域，牵引车与挂车之间的空隙，挂车底盘部分和挂车尾部的空隙。
这四个部分也是目前牵引车在行驶中主要产生空气阻力的部位。车头迎风区域是一辆车的形象和特点的体现，无论是车辆本身的设计，还是加装的各种空气动力学配件，该区域成为解决方案最多的区域。
在空气阻力中所占因素比例最大的压差阻力和诱导阻力，主要是在牵引车与挂车之间的空隙，挂车底盘部分和挂车尾部的空隙间产生。虽然理论成熟，但是面对实际路况和交通法规的限制，缺乏行之有效的解决方案。
安装导流组件将有效改善空气阻力对车辆的影响，车顶导流罩，侧导流板，侧裙板等装置，通常需要选装。
导流罩发展至今基本上可以分为整体式，组合式，分流式。北美长头卡车热衷于整体式导流组件，由于北美多式联运的运输方式，挂车部分的尺寸相对统一。导流罩可以定型量产；相似的情况在澳洲的公路列车也同样适用，但澳洲导流罩的使用多与当地多风的气候有关。
欧盟各国国情不同，对车辆的规格，高度也有差异性，导流罩以组合式为主，高度可以在一定范围内调整。特殊的内藏三角翼弥补了高度调节带来的缝隙。最后一种分流式基本在各国都有应用。
分流式导流罩具有向上和向左右两侧同时分散气流的效果，效率最高。但由于受高度与车型的限制，需要特殊制造，在牵引车上的应用相应受限。但不可否认，分流式导流罩具有良好的降低风阻的作用，因此在载货车上得到了很好的使用效果。
侧导流板缩短了牵引车与挂车之间的间距，在高速行驶中，气流形成漩涡的机会减少，可令风阻降低的同时，使发动机得到更好的散热。侧导流板对横风的气流导向作用更加突出，这是卡车非常重要的节油措施。长头驾驶室后部的导流板还加装了橡胶延伸部件，使驾驶室与挂车的间隔进一步缩短，以取得低风阻的状态。
侧裙板一方面可以降低整车的风压中心，提高整车的侧风稳定性；另一方面可以阻挡车辆两侧的空气被吸进车辆下部，减轻车辆下部的气流堆积，减少气流与车辆底部凸出部件的撞击，使得车辆下部的气流流动更顺畅，从而起到减小风阻的作用。
在克服空气阻力的道路上，汽车工程师在孜孜不倦的努力前行。正如前文所说，目前在实际应用阶段，针对牵引车的空气动力套件运用较为广泛，而在解决车辆整体空气阻力方面还处在相对滞后的阶段。
放眼国内，整体的空气动力套件尚未得到广泛应用，牵引车顶部导流罩的使用也还处在起步阶段。利用减小空气阻力来实现降低油耗的道路任重道远。
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