2023年美国多家重卡企业宣布已经达到了美国“超级卡车”二期计划的目标：发动机热效率提升到55%、燃油经济性提升30%，货运效率提高超过100%。以本文介绍的福莱纳第二代超级卡车为例，经过上百项技术优化，相对于第一代超级卡车，其风阻系数降低12%、滚阻降低12%、发动机油耗降低5.7%、低压电器化设备节能50%。商车邦重点对其降油耗技术进行分析，以供国内重卡企业作为参考。

福莱纳第二代超级卡车

空气动力学技术

福莱纳第二代超级卡车由于全车采用气囊悬架，可以根据行驶速度进行车辆高度调节，在高速行驶时将车辆自动降低到最低位置，相当于“贴地飞行”，可以减少底盘的乱流以降低空气阻力，预计可降低空气阻力2%—3%。在车辆速度降低后则车辆自动恢复到正常行驶高度，整个系统全部由车辆自动控制，不需要驾驶员进行操控。

采用电子后视镜，减少视野盲区，预计减少空气阻力3%—4%。主挂间隙自动关闭。在驾驶室导流板上再安装一套可关闭的导流板，当车辆高速行驶时，导流板自动展开，将主车和挂车的间隙填满，预计可降低空气阻力4%—6%。主挂之间只留下约10厘米的间隙，可满足高速变道时主挂相对运动的需求。在车辆低速行驶时，则导流板自动向内折叠，主车和挂车之间的间隙保持在60厘米左右，可保证大转弯时主挂相对运动的需求。整套系统由车辆自动控制，不需要驾驶员进行操控。

高速行驶时，保险杠和侧裙板距离地面只有5厘米左右

美国8级重卡的要求是5轴、总重37吨，当车辆以90km/h高速行驶时，发动机功率的50%用于克服空气阻力。福莱纳第二代超级卡车风阻系数降低12%，可节油6%。

主挂之间的自动折叠导流板，可根据速度展开和向内折叠

动力附件全部电气化

目前轿车电器系统电压为12V，卡车则为24V，随着车辆的智能化、舒适化水平日益提升，电器的功率也在不断提升。根据以下两个公式分析：

1、功率=电压×电流。功率提升之后则电流也要同比例提升。

2、发热量=电流的平方×电阻×通电时间。电线的发热量与电流平方成正比关系，电流越大则能量损失急剧增大。

那么降低电器能量损失最好的办法就是提升电压。人体的安全电压是60V，考虑到不同身体状况的人承受能力差异，则取60V的80%为车辆最高的系统电压，即48V。

福莱纳第二代超级卡车将所有的动力附件全部改为电器化，由48V的电机单独驱动，例如冷却器风扇、转向油泵、气泵、水泵等，可以根据各子系统需要时才精准开启，以节约能耗。

案例1，电液转向，由电机驱动转向油泵，司机在高速直线驾驶时方向盘没有运动，则电机处于停止状态。只有方向盘转动时，电动才驱动转动油泵。

案例2，电动气泵，在气罐的气压达到标准压力后则关闭，当气罐压力下降到下限时再开启。在车辆下小于4%的缓坡时，则直接关闭发动机，由车辆做“自由滑行”，以减少发动机的拖曳力造成动能损失，相对于“空挡滑行”可减少发动机怠速油耗。13升发动机怠速1小时需要消耗约1.5升燃油，假设车辆以80km/h速度下一个20公里的缓下坡，下坡时间15分钟可节约0.375升燃油。

以上节油措施，商车邦根据经验公式估算，动力附件的能量消耗为8%—10%，尤其是硅油风扇启动后可直接消耗发动机10%的功率。动力附件电器化之后可以降低油耗5%左右。至于电能的来源，主要是通过下坡和减速的能量回收。只有在平原高速长时间高速行驶时，没有能量回收工况，在电瓶亏电时需要通过发动机驱动发电机进行发电。

减少轮胎滚动阻力

福莱纳第二代超级卡车采用了米其林低滚阻轮胎，减少轮胎的接地面积；驱动型式进行自动切换，在中桥的轴间差速器后端安装离合器，可以断开对后桥的驱动。在低速行驶时驱动型式为6×4，在高速行驶时则切换为6×2，提高传动效率。为了保证中桥有足够的驱动力，对中桥和后桥的载荷进行调整，车辆会自动调整各桥气囊的气压，中桥的轴荷增加20%，后桥的轴荷则减少20%，可减少后桥的滚动阻力。根据以上3项措施，滚动阻力可降低12%，油耗可降低6%。

米其林低滚阻轮胎，关键点在于花纹和接地面积

提升发动机热效率

具体包括匹配双涡轮增压、分级冷却、13挡AMT变速箱等，可解决低速油耗偏高的问题。目前国内的高端重卡发动机也在匹配相应的节油配置，商车邦在此不做赘述。

通过深入研究美国超级卡车项目和各个企业的降油耗措施，商车邦认为，降油耗是一个系统工程，需要从风阻、滚阻、内阻、发动机热效率等方面入手，细分到上百个领域。每一项技术的贡献都很少（可能小于1%），一些单项技术改进甚至都无法测试出真实数据，因为整车油耗测试的误差为1%，降油耗贡献率可能会被误差掩盖。但是“聚少成多”，把每一项技术细节都做好，最终就能共同发挥出最大的价值。这些技术通常要经过6年以上的研发、工程化验证，才能投入商品化应用。商车邦认为，美国超级卡车项目充分体现了一种持之以恒的科研精神，这种精神和严谨的态度都值得我们去学习和借鉴。