优化空气分离并降低压力阻力沃尔沃FH系列升级后更省油

迎风飞翔

2022-04-25

近期沃尔沃卡车对车辆全方位升级，这些升级不仅提高了燃油经济性，还为驾驶员提供了更平稳、更愉快的驾驶体验。今天主要介绍下沃尔沃FH系列空气动力学设计的变化，升级后能够优化空气分离并降低压力阻力，有助于在长途作业中节省更多燃油。

根据沃尔沃卡车的测试，当卡车时速在50-60公里时空气阻力就会影响燃油消耗，而随着车辆的速度越来越快，这种影响会呈指数级增长，所以克服空气阻力是车辆节油的一个重要途径。
正因如此，沃尔沃卡车在空气动力学设计方面长期不断地优化，为车辆在节油方面的进步提供了不断的支持。工程师们进行各种仿真和风洞测试，通过获取更多的数据来寻找机会。测试的目标之一就是延迟空气分离，因为当空气从卡车表面分离会形成尾流。越早分离在车辆后面形成的尾流越大，而尾流越大形成的压力阻力就越大。作为空气阻力中的主力，压力阻力越大油耗必然会随之增高。

沃尔沃卡车空气动力学专家研究后表示，当空气从卡车前方的停滞点（高压区）到车辆侧面（低压区）时，空气流动的速度会大大增加。数据显示，如果卡车以90公里/小时的速度行驶，弯道处的气流最高可以达到200公里/小时。在这种情况下前角就是一个非常重要的区域，即使非常小的物体或者间隙都会对整体气流产生巨大影响。

在最新的模拟和测试中，沃尔沃卡车工程师发现优化部分配件后，能够进一步改善空气动力学的性能表现。其中最明显的就是后视镜摆臂的优化，增加两块后视镜的间距并采用带有镂空的后视镜摆臂盖，镂空部分加上新弧形设计有助于气流通过，从而减少空气分离。

沃尔沃卡车空气动力学工程专家Mattias Hejdesten认为那些分界线和间隙同样重要，他们对气流也造成了很多不良影响。由于这些分界线和间隙位于车辆前端，空气可以通过高压区的这些地方渗入到前面板，之后通过缝隙到达驾驶室侧面的低压区后被吸出。这些被吸出的空气与侧面气流相互作用，会提前触发部分空气分离，增加尾流后形成更大的压力阻力。

为了有效阻止这些空气渗入到前面板，沃尔沃卡车在本次改进中为前面板设置了新的密封件。这些密封件减少空气从前面板渗入后，驾驶室侧面空气被吸出而造成的空气分离也少了，从而帮助外部气流更长时间地附着在车辆侧面降低尾流。

由于卡车驾驶室的设计不止要考虑车辆性能、工况需求等基本性能，还要受到法律法规的约束。所以在空气动力学的设计上很多关键就在这些小的细节中，按沃尔沃卡车空气动力学专家的话讲，那就是每毫米的可用空间都是需要不断争取的。

添加这些新的密封件后，在改善车辆整体空气动力学性能的同时，还为进一步改进提供了额外的机会，沃尔沃可以不断优化这些新的零部件。本次改进中车门添加了向下延伸的部分，填补登车踏板内凹区域的部分空白，为外部气流附着提供了一个平坦的表面，以此减少空气分离降低尾流。
另外还通过更宽的车轮和挡泥板，更平坦整齐的卡车侧面帮助气流附着。而新挡泥板的喇叭口设计则减少了与车轮的间隙，使得从前面板过来的空气不容易被侧面气流吸出，减少侧面空气分离的机会。

每一个小细节的改进，都会为车辆提供空气动力学的优化，而且它们之间是互补的。这些改进都会对车辆能源效率和降低油耗提供支持，而且当这些改进组合在一起时会产生1+1＞2的效果。