重卡的造型結(jié)構(gòu)是由什么因素來決定的？設(shè)計(jì)師的偏好？生產(chǎn)廠商的風(fēng)格？制造工藝的水平？科學(xué)技術(shù)的發(fā)展程度？的確，這些都是相關(guān)因素，但最能夠影響重卡造型結(jié)構(gòu)的，是運(yùn)輸模式！不同的運(yùn)輸模式?jīng)Q定了重卡需要實(shí)現(xiàn)的功能，而功能的實(shí)現(xiàn)又決定了重卡的造型結(jié)構(gòu)。車身、車架、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋……這是目前重卡最基本的組成結(jié)構(gòu)。面對(duì)這樣的構(gòu)造，我們已經(jīng)習(xí)以為常，認(rèn)為重卡就是這樣的。可是你有沒有想過，有沒有完全顛覆這個(gè)我們?cè)缫颜J(rèn)為理所當(dāng)然的重卡構(gòu)造？答案是：有！在不遠(yuǎn)的將來，重卡需要更具效率、更節(jié)能、更加專業(yè)化。運(yùn)輸模式的改變、技術(shù)的進(jìn)步，會(huì)促使重卡尋求更加理想的外形結(jié)構(gòu)，變得完全不同于我們現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)。"VDA設(shè)計(jì)獎(jiǎng)"(VDA Design Award)就提供了這樣一個(gè)平臺(tái)，讓我們有機(jī)會(huì)通過它，來窺探未來重卡的風(fēng)采。

　　"VDA設(shè)計(jì)獎(jiǎng)"由德國(guó)汽車工業(yè)聯(lián)合會(huì)(Verband der Automobilindustrie，VDA)與德國(guó)設(shè)計(jì)委員會(huì)(German Design Council，GDC)聯(lián)合舉辦，其宗旨是為了鼓勵(lì)來自全世界的優(yōu)秀設(shè)計(jì)學(xué)生在商用汽車領(lǐng)域展示他們的創(chuàng)造才華，獎(jiǎng)勵(lì)不僅包括獎(jiǎng)金，還包括到歐洲頂級(jí)汽車企業(yè)帶薪實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)。VDA總部在德國(guó)柏林，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際上代表整個(gè)德國(guó)汽車工業(yè)的利益，在經(jīng)濟(jì)、運(yùn)輸、環(huán)境政策、技術(shù)立法、標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量保證等方面通過其活動(dòng)支持德國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展。VDA每年在德國(guó)舉辦車展(Internationale Automobil-Ausstellung，IAA)，奇數(shù)年在法蘭克福舉辦乘用車展，即法蘭克福車展，是世界上規(guī)模最大的車展之一；偶數(shù)年在漢諾威舉辦商用車展，即漢諾威車展，也是世界上規(guī)模最大、最專業(yè)的商用車展。每屆VDA設(shè)計(jì)獎(jiǎng)的比賽結(jié)果都在漢諾威車展上發(fā)布，因此VDA設(shè)計(jì)獎(jiǎng)的比賽每2年舉辦一次。

　　VDA設(shè)計(jì)獎(jiǎng)每屆都有一個(gè)主題。有一年的主題是"Transport Efficiency 2020"(2020年的運(yùn)輸效率)。2020年的卡車會(huì)是什么樣？讓我們看看當(dāng)年VDA設(shè)計(jì)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)作品吧。

第一名

　　作品名稱：THE WINDCATCHER

　　作者：Abhinandan Saini

　　國(guó)籍：美國(guó)

　　學(xué)校：College for Creative Studies

　　獎(jiǎng)勵(lì)：2 000歐元獎(jiǎng)金和在歐寶實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)

　　根據(jù)目前的物流模式，卡車按其用途主要分為長(zhǎng)途運(yùn)輸、中短途物流、城市配送，以及工程車輛和其他專用車輛。隨著物流模式的發(fā)展和運(yùn)輸技術(shù)的進(jìn)步，用于運(yùn)輸?shù)目ㄜ噷⒃絹碓綄I(yè)化，分工也越來越細(xì)。 在未來，用于長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)闹乜▽⒉挥眠M(jìn)入城區(qū)，避免為擁堵的市區(qū)交通再填一份堵，甚至不用進(jìn)入交通干線附近的物流園區(qū)、可以在高速路上的行駛中就可以完成它的任務(wù)！參賽作品THE WINDCATCHER就是這樣一輛被"趕出"城市的重卡(圖1)。

　　為了實(shí)現(xiàn)在不中斷行駛的情況下就完成貨物駁接，THE WINDCATCHER的造型非常獨(dú)特，其整體結(jié)構(gòu)分為2部分：上部是駕駛艙和貨艙，而下部則是底盤。在THE WINDCATCHER的底盤中間，形成了一個(gè)巨大的通道，可以讓小型車輛順利通過。獨(dú)特的通道造型，使得THE WINDCATCHER可以實(shí)現(xiàn)行駛中與其他車輛的貨物駁接。工作過程如下：

　　當(dāng)THE WINDCATCHER行駛到指定區(qū)域時(shí)，自動(dòng)將車速降低至72 km/h(45mph)，這時(shí)Citybot(作者設(shè)計(jì)的城市物流車輛)進(jìn)入其底盤通道，并與之保持相同的車速、2車相對(duì)靜止，開始裝載或者卸下貨物。完成貨物交接之后，Citybot加速離開THE WINDCATCHER，THE WINDCATCHER也隨即加速至經(jīng)濟(jì)車速，并前往下一個(gè)貨物駁接區(qū)域。在整個(gè)過程中，THE WINDCATCHER和Citybot的定位與同步、貨物的信息交換等，都通過電腦和網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)(圖2)。

　　THE WINDCATCHER的獨(dú)特運(yùn)輸模式，不但可以提高運(yùn)營(yíng)效率、減少物流時(shí)間，也可以降低成本，減少轉(zhuǎn)運(yùn)的中間環(huán)節(jié)，并且能夠避免大型車輛進(jìn)入市區(qū)、緩解城市的交通壓力。另外，THE WINDCATCHER在節(jié)能環(huán)保方面也有著不錯(cuò)的效果：THE WINDCATCHER的動(dòng)力系統(tǒng)由5部分組成：冷卻裝置、燃料電池堆、儲(chǔ)氫罐、電池、電動(dòng)機(jī)。使用氫做為動(dòng)力，不但擺脫了對(duì)石油等不可再生資源的依賴，也做到了"零排放"。另外，THE WINDCATCHER的貨箱外殼的一些輔助作用也能在一定程度上減少能耗。這個(gè)巨大蟲蛹般的貨箱外殼由可調(diào)式骨架支撐，并且采用了一種內(nèi)嵌了壓電致動(dòng)器(Piezoelectric Actuator)的柔性復(fù)合材料。這使得外殼也可以改變形狀，成為一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)3種功能：第一，產(chǎn)生升力。貨箱可以根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)向、路況等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，調(diào)整貨箱外殼，使之保持在阻力最小的狀態(tài)，并在必要時(shí)提供一定的升力，以降低油耗、減少磨損。第二，制動(dòng)。貨箱可以提供額外的空氣阻力，用以制動(dòng)或減速，從而減少機(jī)械制動(dòng)引起的磨損。第三，維持外形。當(dāng)車輛處于非滿載狀態(tài)時(shí)，貨箱外殼可以維持其流線型的造型，降低空氣阻力(圖3)。

第二名

　　作品名稱：R9 TURBOSTEAMER

　　作者：Nathan Lee

　　國(guó)籍：英國(guó)

　　學(xué)校：Coventry University Art and Design

　　獎(jiǎng)勵(lì)：1 000歐元獎(jiǎng)金和在科隆(KRONE)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)

　　與THE WINDCATCHER基于對(duì)未來重卡的運(yùn)輸模式的思考不同，R9 TURBOSTEAMER則是從提高動(dòng)力系統(tǒng)工作效率的角度來探討未來的重卡。R9 TURBOSTEAMER采用了大量用以提高動(dòng)力系統(tǒng)的工作效率的技術(shù)，包括：6沖程柴油-蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)；渦輪增壓直噴技術(shù)(Turbo Direct Injection，TDI)；使用生物柴油(Bio-diesel)；制動(dòng)能量回收系統(tǒng)(Kinetic Energy Recovery System，KERS)；空氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

　　R9 TURBOSTEAMER配備6沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(圖4)。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)工作過程分為4個(gè)沖程：進(jìn)氣、壓縮、燃燒做功、排氣，在這個(gè)過程中，大量的能量以熱量的形式被浪費(fèi)掉了。而6沖程發(fā)動(dòng)機(jī)則通過蒸汽將這部分熱能加以回收利用，再次做功。6沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的前4個(gè)沖程與4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，但是在排氣之后，第5個(gè)沖程是將水噴入汽缸內(nèi)，熾熱的汽缸瞬間將水變成溫度高達(dá)816 ℃的蒸汽，水的體積也急劇膨脹1 600倍，于是汽缸內(nèi)壓強(qiáng)急劇增大，推動(dòng)活塞再次做功。第6個(gè)沖程，活塞將水蒸氣排到一個(gè)冷凝器中，冷卻后變成水再次循環(huán)使用。這樣，在6個(gè)沖程中，有2個(gè)做功沖程。理論上，6沖程發(fā)動(dòng)機(jī)要比4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的效率高40%以上。6沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩大、排放少、油耗低。但是也有很多缺點(diǎn)，如噴水會(huì)腐蝕汽缸、冷熱驟變會(huì)縮短發(fā)動(dòng)機(jī)壽命、五六沖程的潤(rùn)滑問題等。但相信這些問題都會(huì)在不遠(yuǎn)的將來得到妥善的解決。

　　R9 TURBOSTEAMER采用的另外一項(xiàng)獨(dú)特的技術(shù)就是空氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(圖5)。掛車與牽引車的造型完美結(jié)合，最大限度地降低了空氣阻力。掛車前部有個(gè)空氣過濾系統(tǒng)，將空氣吸入，過濾掉其中的有害煙和固體顆粒物，并將過濾后的空氣通過后面的氣道從掛車尾部排出，這樣進(jìn)一步降低空氣阻力。

　　渦輪增壓直噴技術(shù)、生物柴油和制動(dòng)能量回收系統(tǒng)在之前幾期曾經(jīng)介紹過，這里就不再贅述了。

　　另外R9 TURBOSTEAMER的舒適性也值得稱道。不但有更為寬敞的駕乘空間，還可以在駕駛、生活和睡眠3個(gè)模式間切換。駕駛室內(nèi)有廚房和浴室，集成了水槽、電磁爐、微波爐、冰箱、砧板、晾衣架、衛(wèi)生間和淋浴裝置，令駕駛員在旅途中同樣能夠享受到家的溫馨和舒適。

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