HST概念重卡：高效、環(huán)保、高科技，面向2030年

　　HST概念重卡是Highly Sophisticated Transporter的縮寫(xiě)，意為“高尖端運(yùn)輸車(chē)”，是肯尼亞設(shè)計(jì)師Kioko Muthui的作品。Kioko Muthui一直致力于商用車(chē)設(shè)計(jì)，這里我們著重介紹他的HST概念重卡。

圖12 2007年的HST

　　HST目前有2個(gè)版本，2007年設(shè)計(jì)的HST是半掛牽引車(chē)(圖12)，2009年新款的HST加了一截掛車(chē)，運(yùn)輸效率更高了(圖13)。為了加以區(qū)別，本文中暫且將2009年新款的HST叫做HST 2。當(dāng)然，將HST設(shè)定為梅賽德斯-奔馳的重卡，也是設(shè)計(jì)師的個(gè)人喜好，與梅賽德斯-奔馳無(wú)關(guān)。

圖13 2009年新款的HST(下面暫且叫做HST 2)

　　HST被設(shè)定在未來(lái)的2030年，那時(shí)在長(zhǎng)途運(yùn)輸業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，運(yùn)輸公司必須提高運(yùn)輸效率、提高駕駛員的工作效率來(lái)應(yīng)對(duì)日益增加的競(jìng)爭(zhēng)壓力。HST，就是這樣一輛高效率、高經(jīng)濟(jì)性、高機(jī)動(dòng)性、高安全性、高舒適性的未來(lái)長(zhǎng)途運(yùn)輸車(chē)。

圖14 HST大曲面的車(chē)身和擋風(fēng)玻璃

　　提高運(yùn)輸效率最有效的辦法之一是提高單車(chē)的有效載荷。當(dāng)然，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)對(duì)汽車(chē)列車(chē)的總長(zhǎng)度都有限制。因?yàn)楦L(zhǎng)的卡車(chē)將增加操作難度、增大轉(zhuǎn)彎半徑，從而對(duì)道路上其他車(chē)輛的安全產(chǎn)生不利的影響，并且也提高了道路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)費(fèi)用。然而目前各個(gè)國(guó)家和地區(qū)也都在積極探討在未來(lái)增加車(chē)輛總長(zhǎng)限制的可行性。例如：歐洲可能將總長(zhǎng)16.5 m的限制增加至19.5 m；美國(guó)可能將允許的長(zhǎng)度從約16 m增加至約18 m(注意，美國(guó)的車(chē)輛總長(zhǎng)度從駕駛室后算起)。中國(guó)目前鉸接式汽車(chē)列車(chē)，即半掛牽引車(chē)列車(chē)的總長(zhǎng)度限值為16.5 m，而在高等級(jí)公路上行駛的廂式半掛列車(chē)車(chē)長(zhǎng)最大限值也增大到18.1 m。未來(lái)隨著道路設(shè)施的完善、車(chē)輛技術(shù)的提高，對(duì)列車(chē)總長(zhǎng)度的限值可能會(huì)進(jìn)一步提高。

圖15 HST取消了雨刮和后視鏡，用攝像頭代替

　　從HST到新款的HST 2，加長(zhǎng)了掛車(chē)之后有效載荷增加到了65 t(當(dāng)然，諸位不要用中國(guó)式的超載來(lái)衡量這65 t的有效載荷)。

圖16 HST的掛車(chē)沒(méi)有任何凸起物，非常平滑

　　減小風(fēng)阻是降低油耗的有效辦法。HST的大曲面車(chē)身(圖14)、無(wú)后視鏡和雨刮等凸起物的結(jié)構(gòu)(圖15)、平滑的車(chē)廂(圖16)、超低的離地間隙、內(nèi)收的踏板、牽引車(chē)和掛車(chē)之間的擾流板(圖17)，都保證了HST具有極低風(fēng)阻系數(shù)。

圖17 HST牽引車(chē)和掛車(chē)之間有鏈接裝置

　　HST取消了變速器、傳動(dòng)軸、差速器，采用了混合動(dòng)力傳輸系統(tǒng)(圖18)。

圖18 HST的動(dòng)力系統(tǒng)

　　HST的柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)可產(chǎn)生最大440 kW的功率，通過(guò)混合動(dòng)力傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)轿挥?個(gè)驅(qū)動(dòng)軸之間的2個(gè)220 kW的電動(dòng)機(jī)上，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。由于電力輸出不像柴油機(jī)那樣需要怠速，可以實(shí)現(xiàn)從零到最大功率的輸出，所以在車(chē)輛滑行或者減速的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)輸出功率降低，而柴油機(jī)產(chǎn)生的多余能量將會(huì)被儲(chǔ)存起來(lái)。另外，HST采用了混合動(dòng)力制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，當(dāng)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，將制動(dòng)力轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)。而在爬坡、加速等需要加大功率輸出時(shí)，可以不用增大柴油機(jī)輸出功率，而是由蓄電池提供額外的電能。這使得柴油機(jī)能始終在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的低功率輸出狀態(tài)下工作，而電動(dòng)機(jī)仍然能提供強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)能力。

圖19 HST的轉(zhuǎn)彎半徑很小

　　HST具有超長(zhǎng)的整車(chē)長(zhǎng)度，但是轉(zhuǎn)彎半徑卻很小，具有極佳的機(jī)動(dòng)性能。

圖20 HST的轉(zhuǎn)彎模式

　　當(dāng)車(chē)輛開(kāi)始轉(zhuǎn)彎時(shí)，智能系統(tǒng)將引導(dǎo)掛車(chē)軸進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，減小轉(zhuǎn)彎半徑(圖19、圖20)。HST 2的轉(zhuǎn)彎同樣通過(guò)這種方式減小轉(zhuǎn)彎半徑(圖21)。

圖21 HST 2的轉(zhuǎn)彎模式

　　HST的駕駛室分為駕駛區(qū)和休息區(qū)(圖22)。HST主要為單人設(shè)計(jì)，但是也可以同時(shí)容納一個(gè)副駕駛員。這一點(diǎn)和Adam Palethorpe的SCANIA概念重卡一樣。

圖22 HST的駕駛室內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　HST駕駛室前部是個(gè)180°的圓弧——半圓。擋風(fēng)玻璃也是180°的弧面，而擋風(fēng)玻璃的材質(zhì)和厚度，也使它有足夠的強(qiáng)度，不需要A柱支撐，并且能夠確保駕駛室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。而擋風(fēng)玻璃的特殊防水性能也使它不需要雨刮就能在大雨中保持清晰。

　　HST的駕駛員座椅非常舒適，不但有可調(diào)整的頭枕、扶手，還具有空氣減振功能、冷熱風(fēng)功能、按摩功能——無(wú)論是駕駛還是休息，都能提供全方位的舒適保證。擋風(fēng)玻璃上方有個(gè)大屏幕電視機(jī)，可以從臥鋪上觀看。電視機(jī)兩側(cè)是儲(chǔ)物柜。HST有個(gè)巨大的天窗，從駕駛員上方延伸到后部的臥鋪上方。臥鋪可以升降。當(dāng)工作時(shí)，可以將臥鋪升至駕駛室頂端，確保下面有足夠的工作空間，當(dāng)休息時(shí)，可以將臥鋪降低，增加休息空間。駕駛室尾部右側(cè)，有個(gè)垂直電梯，使駕駛員進(jìn)出駕駛室更加方便、安全(圖23)。

圖23 HST的垂直電梯的升降

　　駕駛室尾部左側(cè)，是辦公桌和一張座椅。辦公桌上有USB接口，可以連接電腦、游戲機(jī)或者iPod等設(shè)備。座椅可以旋轉(zhuǎn)90°，與前進(jìn)方向一致，并且可以放倒讓駕駛員躺著看電視?？刂婆_(tái)旁邊的櫥柜包括衣櫥、抽屜、鞋架等，可以?huà)煲路⒋娣鸥鞣N物品。并且有個(gè)小型的廚房，包括冰箱、水槽、微波爐、電熱咖啡壺等。駕駛室的擋風(fēng)玻璃和天窗可以電調(diào)節(jié)透明度，從透明、半透明到不透明。天窗的玻璃還集成了太陽(yáng)能電池板的功能，為空調(diào)提供電源。

　　儀表臺(tái)裝有5個(gè)顯示器，中間的顯示器主要顯示路邊和車(chē)尾部的情況，而兩側(cè)的4個(gè)顯示器分別顯示主后視攝像頭(牽引車(chē))和輔后視攝像頭(掛車(chē))的情況。

　　HST的控制系統(tǒng)分為3個(gè)模塊：基礎(chǔ)模塊、轉(zhuǎn)向控制裝置、CCI(Command and Communication Interface)控制和通訊界面(圖24)。

圖24 HST的控制系統(tǒng)及CCI

　　基礎(chǔ)模塊是個(gè)垂直的立柱，立柱的底端是一個(gè)可以讓駕駛員放置雙腳的斜面，上面有制動(dòng)踏板和油門(mén)踏板。立柱的上部是車(chē)輛的啟動(dòng)裝置，HST的鑰匙是一張磁卡，駕駛員用自己的磁卡來(lái)啟動(dòng)車(chē)輛。磁卡中儲(chǔ)存了很多信息，包括駕駛員的駕駛習(xí)慣、座椅調(diào)整習(xí)慣等。當(dāng)駕駛員用自己的磁卡啟動(dòng)HST后，HST會(huì)自動(dòng)調(diào)整到駕駛員之前設(shè)置的個(gè)性化狀態(tài)。HST的啟動(dòng)裝置采用輔助電源，所以即使在車(chē)輛沒(méi)有啟動(dòng)的情況下，這個(gè)系統(tǒng)也能處于待機(jī)狀態(tài)。

　　轉(zhuǎn)向控制裝置是個(gè)方盒子，左右各有手柄，用來(lái)控制方向，而手柄前端的小手柄用來(lái)控制燈光等輔助系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向控制裝置可以上下調(diào)整，使各種身高和體型的駕駛員都能有舒適的駕駛姿勢(shì)，減少長(zhǎng)途運(yùn)輸中的疲勞。

　　CCI位于轉(zhuǎn)向控制裝置上部，但是它是獨(dú)立于轉(zhuǎn)向控制裝置的，不會(huì)隨著它轉(zhuǎn)動(dòng)。CCI背后是個(gè)背投的HUD抬頭顯示器(Head-up Display)。HUD是擋風(fēng)玻璃上的一個(gè)虛擬顯示器，實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)，如車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油量、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度等。CCI是個(gè)觸摸顯示屏，是與HST計(jì)算機(jī)的交互界面。駕駛員可以通過(guò)觸摸屏上的12個(gè)菜單檢測(cè)和控制全車(chē)的所有系統(tǒng)。

　　未來(lái)的卡車(chē)駕駛員，應(yīng)該屬于白領(lǐng)階層

　　讓我們來(lái)想象一下未來(lái)卡車(chē)駕駛員的工作狀態(tài)吧!

　　當(dāng)駕駛員靠近自己的車(chē)時(shí)，卡車(chē)能夠自動(dòng)檢測(cè)到駕駛員口袋里的磁卡，自動(dòng)解除門(mén)鎖，駕駛員打開(kāi)車(chē)門(mén)進(jìn)入駕駛室內(nèi)部。駕駛員用磁卡啟動(dòng)車(chē)輛，卡車(chē)會(huì)根據(jù)磁卡中的信息，自動(dòng)將座椅狀態(tài)、空調(diào)溫度等調(diào)整到駕駛員的習(xí)慣狀態(tài)。輕踩油門(mén)，于是上路了。當(dāng)進(jìn)入高速公路之后，駕駛員將卡車(chē)設(shè)定到自動(dòng)巡航狀態(tài)，就可以休息了?？ㄜ?chē)會(huì)自動(dòng)判斷路況，保持自己的車(chē)道和巡航速度。當(dāng)前方有車(chē)時(shí)，卡車(chē)會(huì)自動(dòng)減速，保證與前車(chē)有足夠的安全距離。當(dāng)前車(chē)改變車(chē)道或者加速之后，卡車(chē)會(huì)自動(dòng)加速到巡航速度，或者追上前車(chē)?yán)^續(xù)保持安全距離。有了卡車(chē)的自動(dòng)駕駛，駕駛員就可以喝杯咖啡、上上網(wǎng)、看看電視，或者玩游戲。當(dāng)有復(fù)雜的情況時(shí)，才需要駕駛員手動(dòng)駕駛。通過(guò)GPS，道路管理中心的中央管理系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控卡車(chē)的行駛路線、車(chē)速、駕駛員狀態(tài)。如果駕駛時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，卡車(chē)會(huì)自動(dòng)提醒駕駛員休息，并且通過(guò)外部LED指示燈顯示本車(chē)的行駛狀態(tài)，提醒其他車(chē)輛、行人和警察。如果發(fā)生超速、疲勞駕駛等危險(xiǎn)行為，中央控制系統(tǒng)會(huì)與駕駛員聯(lián)系，詢(xún)問(wèn)情況，如果無(wú)合理解釋?zhuān)醒肟刂葡到y(tǒng)會(huì)命令卡車(chē)自動(dòng)接管駕駛員的控制權(quán)，并通知附近的警察。這樣一方面可以大大降低卡車(chē)駕駛員的工作強(qiáng)度、改善駕駛員的工作環(huán)境，另一方面也確保了道路上其他車(chē)輛和行人的安全。這不是科學(xué)幻想，而是在不遠(yuǎn)的未來(lái)完全可以實(shí)現(xiàn)。也許未來(lái)的卡車(chē)駕駛員這一職業(yè)，應(yīng)該是白領(lǐng)階層。

圖25 2007年的HST(左)與2009年的HST

　　最后，讓我們做個(gè)游戲：大家來(lái)找不同！2007年的HST和2009年的HST，你看出造型有什么不同嗎？(圖25)

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