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重卡设计评论系列之四

2010-01-19 10:31:00 中毒

    未来的2030年,在长途运输业发达的国家,运输公司必须提高运输效率、提高司机的工作效率来应对日益增加的竞争压力。HST,就是这样一辆高效率、高经济性、高机动性、高安全性、高舒适性的未来长途运输车。HST,就是Highly Sophisticated Transporter。是肯尼亚设计师Kioko Muthui的设计作品。目前有两个版本,老款的HST是半挂牵引车,新款的HST加挂了一截挂车,新款的暂且叫HST 2吧。

重卡设计评论系列之四

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图1 老款的HST

    作品名称:HST

    设计师:Kioko Muthui

    国家:肯尼亚

●  运输效率

    提高运输效率最有效的办法之一是提高单车的有效载荷。当然,各个国家和地区对汽车列车的总长度都有限制。因为更长的卡车将增加操作难度、增大转弯半径,从而对其他道路使用者的安全产生不利的影响,并且也提高了道路等基础设施的建设费用。然而目前各个国家和地区也都在积极探讨在未来增加车辆总长限制的可行性。

    例如:欧洲可能将总长16.5米的限制增加至19.5米;美国可能将允许的长度从53英尺增加至60英尺,即从约16米增加至约18米(注意,美国的车辆总长度从驾驶舱后算起)。中国目前铰接式汽车列车,即半挂牵引车列车的总长度限值为16.5米,而在高等级公路上行驶厢式半挂列车车长最大限值也增大到18.1米。未来随着道路设施的完善、车辆技术的提高,对列车总长度的限值可能会进一步提高。

    从HST到新款的HST,加长了挂车之后的新款HST有效载荷增加到了65吨(当然,诸位不要用中国的超载来衡量这65吨的有效载荷)。

重卡设计评论系列之四

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图2 新款的HST(下面暂且叫做HST 2)

    2、 经济性

    减小风阻是降低油耗的有效办法。HST的大曲面车身、无后视镜和雨刮等突起物的结构、平滑的车厢、超低的离地间隙、内收的踏板、牵引车和挂车之间的扰流板,都保证了HST具有极低风阻系数。

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图3 HST大曲面的车身和风挡玻璃

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图4 了雨刮和后视镜,用摄像头代替

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图5 HST的挂车也没有任何突起物,非常平滑

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图6 HST 2的挂车表面也非常平滑

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图7 HST牵引车和挂车之间有链接装置,保证在转弯的时候整车仍然有平滑的表面

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图8 HST 2取消了牵引车和挂车之间的链接结构,可能是因为结构复杂,不太容易实现吧

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图9 两节挂车之间也是断开的结构

    HST取消了变速箱、传动轴、差速器,采用了混合动力传输系统。HST的柴油机带动发电机可产生最大440千瓦的功率,通过混合动力传输系统传输到位于两个驱动轴之间的两个220千瓦的电动机上,驱动车轮。由于电力输出不像柴油机那样需要怠速,所以可以实现0到最大功率的输出,所以在车辆滑行或者减速的过程中,将多于的能量储存起来。另外,HST采用了混合动力制动能量回收系统,当车辆刹车的时候,将制动力转化为电能储存起来。而在需要加大电力输出时,可以不用增大柴油机输出功率,而是由蓄电池提供额外的电能。这使得柴油机在经济转数的低功率输出状态下,仍然能提供强大的驱动能力。

●  机动性

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图10 HST的动力系统

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图11 HST的挂车三根车轴也可以转向

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图12 HST 2的转弯状态,似乎有比HST更小的转弯半径

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图13 HST的转弯半径很小

    HST具有超长的整车长度,但是转弯半径却很小,具有极佳的机动性能。当车辆开始转弯的时候,智能系统将引导挂车轴进行相应的转动,减小转弯半径。HST 2的转弯同样通过这种方式减小转弯半径。

●  舒适性

    HST的驾驶舱分为驾驶区和休息区。HST主要为单人设计,但是也可以同时容纳一个副驾驶员。

    HST驾驶舱前部是个180度的圆弧——半圆。风挡玻璃也是180度的弧面,而风挡玻璃的材质和厚度,也使它有足够的强度,不需要A柱支撑,并且能够确保驾驶舱的结构强度。而风挡玻璃的防水性能也使它不需要雨刮就能在大雨中保持清晰。

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图14 HST的驾驶舱内部结构

    HST的驾驶员座椅非常舒适,不但有可调整的头枕、扶手,还具有空气减震功能、冷热风功能、按摩功能……

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图15 HST的垂直电梯的升降

    挡风玻璃上方有个大屏幕电视机,可以从卧铺上观看。电视机两侧是储物柜。

    HST有个巨大的天窗,从驾驶员上方延伸到后部的卧铺上方。

    卧铺可以升降。当工作的时候,可以将卧铺升至驾驶舱顶端,确保下面有足够的工作空间,当休息的时候,可以将卧铺降低,增加休息空间。

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图16 HST的垂直电梯的升降

    驾驶舱尾部右侧,有个垂直电梯,使驾驶员进出驾驶舱更加方便、安全。

    驾驶舱尾部左侧,是办公桌和一张座椅。办公桌上有USB接口,可以连接电脑、游戏机或者iPod等设备。座椅可以旋转90度,与前进方向一致。并且可以放倒让驾驶员躺着看电视。

    控制台傍边的橱柜包括衣橱、抽屉、鞋架等,可以挂衣服、存放各种物品。并且有个小型的厨房,包括冰箱、水槽、微波炉、电热咖啡壶等。

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图17 从后面看HST的驾驶舱空间。

    驾驶舱的风挡玻璃和天窗可以电调节透明度,从透明、半透明到不透明。天窗的玻璃还集成了太阳能电池板的功能,为空调提供电源。

●  操控性

    仪表台装有五个显示器,中间的显示器主要显示路边和车尾部的情况,而两侧的四个显示器分别显示主后视摄像头(牵引车)和辅后视摄像头(挂车)的情况。

    HST的控制系统分为三个模块:基础模块、转向控制装置、CCi(Command and Communication Interface)控制和通讯界面。

    基础模块是个垂直的立柱,立柱的底端是一个可以让驾驶员放置双脚的斜面,上面有制动踏板和油门踏板。立柱的上部是车辆的启动装置,HST的钥匙是一张磁卡,司机用自己的磁卡来启动车辆。磁卡中储存了很多信息,包括司机的驾驶习惯、座椅调整习惯等。当司机用自己的磁卡启动HST后,HST会自动调整到司机之前设置的个性化状态。HST的启动装置采用辅助电源,所以即使在车辆没有启动的情况下,这个系统也能处于待机状态。

    转向控制装置是个方盒子,左右各有个手柄,用来控制方向,而手柄前端的小手柄用来控制灯光等辅助系统。转向控制装置可以上下调整,使各种身高和体型的驾驶员都能有个舒适的驾驶姿势,减少长途运输中的疲劳。

    CCi位于转向控制装置上部,但是它是独立于转向控制装置的,不会随着它转动。CCi背后是个背投的HUD抬头显示器(head-up display)。HUD是风挡玻璃上的一个虚拟显示器,实时显示车辆的运行状态,如车速、发动机转数、油量、发动机温度等。CCi是个触摸显示屏,是与HST计算机的交互界面。驾驶员可以通过触摸屏上的12个菜单检测和控制全车的所有系统。

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图18 HST的控制系统

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图19 CCi

    让我们来想象一下未来卡车司机的工作状态吧:

    当司机靠近自己的车时,HST能够自动检测到司机口袋里的磁卡,自动解除门锁,司机打开车门进入HST的垂直电梯,垂直电梯将司机送进HST驾驶舱内部。司机用磁卡启动HST,HST会根据磁卡中的信息,自动将座椅状态、空调温度等调整到司机的习惯状态。轻踩油门,于是上路了。当进入高速公路之后,司机将HST设定到自动巡航状态,就可以休息了。

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图20 HST有新旧两个版本,左边的是旧版本的,右边是新版本的,大家看看有何区别吧!

    HST会自动判断路况,保持自己的巡航速度。当前方有车时,HST会自动减速,保证与前车有足够的安全距离。当前车改变车道或者加速之后,HST会自动加速到巡航速度,或者最上前车继续保持安全距离。有了HST自动驾驶,司机就可以喝杯咖啡、上上网、看看电视,或者玩游戏。当有复杂的情况时,才需要司机手动驾驶。这样可以大大降低卡车司机的工作强度、改善司机的工作环境。也许未来的卡车司机这一职业,应该是白领阶层呢。

●  相关阅读:

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