商用車輕量化有助于汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。整車輕量化即減少質(zhì)量,方法有很多,如選擇輕質(zhì)合金材料、高強(qiáng)度鋼材、非金屬材料,簡化結(jié)構(gòu)、合理配置等。但具體到不同車型,在保證其整車功能及安全的前提下,如何實(shí)現(xiàn)其輕量化,發(fā)揮其最佳性能,必須根據(jù)車輛特點(diǎn)有的放矢。筆者通過對(duì)數(shù)款前沿商用車產(chǎn)品的總結(jié),分析了商用車及掛車產(chǎn)品輕量化轉(zhuǎn)型的新趨勢。
重型牽引車
重型牽引車可實(shí)現(xiàn)輕量化的部件有很多,鋁合金變速器及油箱、鋁合金輪輞、無內(nèi)胎輪胎、高強(qiáng)度單層梁、少片簧或空氣懸架、盤式制動(dòng)器、6×2單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋、非金屬材料附件,等等。在2015年國內(nèi)一些重大展會(huì)上,可以了解牽引車產(chǎn)品輕量化的趨勢。
例如,中國重汽HOWO-T7H牽引車采用德國曼輕量化發(fā)動(dòng)機(jī)、6×2型單級(jí)驅(qū)動(dòng)橋及相關(guān)總成,12擋鋁殼變速器, 高強(qiáng)度單層車架,前后橋盤式制動(dòng),后橋氣囊懸架帶可提升橋。其可靠性、經(jīng)濟(jì)型、舒適性、安全性等指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,特適合物流甩掛作業(yè)。
上依紅牽引車為雙轉(zhuǎn)向前橋,550 L鋁鎂合金油箱,6×2驅(qū)動(dòng)形式減少1個(gè)驅(qū)動(dòng)橋和2個(gè)輪胎的質(zhì)量,整備質(zhì)量僅為6 970 kg。
聯(lián)合卡車6×2 R系牽引車, 輕量化配置前橋少片簧,中后橋空氣懸架,后橋可提升,前后橋盤式制動(dòng),500 L+300 L組合鋁合金油箱,適合長途運(yùn)輸,有較高的安全性、舒適性。
從眾多產(chǎn)品總結(jié),重型牽引車主要輕量化技術(shù)如下:
多數(shù)牽引車都可選配鋁合金油箱、注塑進(jìn)氣罩及擋泥板、鋁合金踏板、子午胎等;高端配置有盤式制動(dòng)器、鋁合金輪輞、鋁合金殼變速器、高強(qiáng)度單層梁等。按上述輕量化配置6×4結(jié)構(gòu)牽引車比普通配置共降低質(zhì)量約880 kg(同款車型)。
6×2牽引車為雙前轉(zhuǎn)向橋時(shí),可減少1個(gè)驅(qū)動(dòng)橋及2個(gè)輪胎質(zhì)量,但是受雙轉(zhuǎn)向橋布置及軸距制約,很難配置500 L以上的鋁合金油箱;當(dāng)前為單轉(zhuǎn)向橋時(shí),后橋一般配空氣懸架可提升車橋,可減少1個(gè)驅(qū)動(dòng)橋質(zhì)量,并能夠配置500 L以上的鋁合金油箱。
6×4牽引車一般為前后少片簧結(jié)構(gòu),可配置500 L以上的鋁合金油箱。
半掛車
廂式半掛車、側(cè)簾半掛車、運(yùn)油半掛車等系列半掛車都采用了輕量化車架及廂體結(jié)構(gòu),材料一般為高強(qiáng)度鋁合金(或高強(qiáng)度鋼板),并配置了空氣懸架、鋁合金輪輞、425/65R22.5輪胎;高檔車型基本選擇了BPW車軸帶前提升橋、美鋁輪輞、JOST支腿、威伯科制動(dòng)閥等,具有配置高、自質(zhì)量輕(小于7 000 kg)、不生銹、有效載重大、行車安全性好、環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)。車架大多采用鋁合金型材(也有采用高強(qiáng)鋼的),采用自動(dòng)焊接技術(shù)提高焊接質(zhì)量,與其他部件多采用鉚接或高強(qiáng)度螺栓連接。
例如山東盛潤生產(chǎn)的鋁合金運(yùn)油半掛車,罐體采用5083/6mm厚鋁合金材質(zhì),前后封頭為5083/7mm厚鋁合金,配歐標(biāo)罐蓋,全鋁備胎架,全鋁工具箱,鋁合金車架和側(cè)后防護(hù),在保證質(zhì)量的前提下,車身重量大大降低, 整備質(zhì)量僅為7600kg (普通鋼結(jié)構(gòu)3軸液罐車自重約為11 000 kg),同時(shí),相比于碳鋼罐,鋁合金油罐車使用壽命大大延長。
梁山沃德汽車制造的這一款全鋁合金倉柵半掛車,整備質(zhì)量僅為5噸,最大總質(zhì)量為40噸。這款掛車最大特點(diǎn)是全車鋁合金使用率很高,使用率可達(dá)到85%,一些重要部分如大梁和車輪輪輞都是鋁制,甚至緊繩器都是鋁合金制成。掛車還選用了富華盤式制動(dòng)掛車橋,并且?guī)?/span>ABS;懸掛系統(tǒng)是可懸浮的空氣懸掛。
中集3軸側(cè)簾半掛車配置鋁合金輪輞、無內(nèi)胎單胎及盤式制動(dòng)器,車廂側(cè)面簾布結(jié)構(gòu);油氣懸架專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,質(zhì)量小,確保車輛適應(yīng)全路況運(yùn)行。
半掛車系列主要輕量化技術(shù)如下:
半掛液罐車的車架、罐體、輪輞、護(hù)欄、擋泥板、爬梯、備胎架等可采用鋁合金材質(zhì);配置無內(nèi)胎輪胎、空氣懸架等。
半掛廂式車和側(cè)簾車的車架、廂體框架、輪輞、護(hù)欄、擋泥板、備胎架等采用鋁合金材質(zhì);配置無內(nèi)胎輪胎,空氣懸架;車廂配玻璃鋼蒙皮、簾布等輕質(zhì)材料。
鋼結(jié)構(gòu)半掛液罐車及半掛廂式車通過采用高強(qiáng)度鋼板,采取優(yōu)化設(shè)計(jì)手段簡化結(jié)構(gòu),合理匹配輕量化的空氣懸架、鋁輪輞、無內(nèi)胎輪胎、車廂蒙皮等,同樣可達(dá)到輕量化效果。
在記重收費(fèi)的今天,鋁合金等新型材料的使用已經(jīng)讓掛車變得更輕,可以為用戶帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益,但同時(shí),這種新型掛車也有其不可避免的高成本問題,一般的用戶還是有些難以承受,不過掛車輕量化的趨勢還是確定不移的。