中國重卡輕量化發(fā)展趨勢及介紹

1、中 國重卡輕量化發(fā)展趨勢及介紹 發(fā)展趨勢目前，在計(jì)重收費(fèi)法規(guī)即將全面推廣的情況之下，由于國內(nèi)油價(jià)高 位的運(yùn)行，重型卡車的輕量化改進(jìn)將會(huì)為用戶降低可觀的使用成本。當(dāng) 下國產(chǎn)重型卡車的輕量化趨勢主要體現(xiàn)在以下幾大方面。1、米用變截面少片簧結(jié)構(gòu)板簧變截面少片簧是由幾片縱向方向上變 截面的板簧組成的，不但可以減輕重量，還可以通過減少板簧間的摩擦 而提高駕乘的舒適性、延長使用壽命。另外采用橡膠懸掛或者空氣懸掛 也可以減輕懸掛系統(tǒng)的重量。2、采用單層車架大梁相比鋼板彈簧，車架的重量更大，有效減輕車 架重量，將會(huì)大大的減輕整車的整備質(zhì)量。隨著設(shè)計(jì)水平、制造工藝的 提高，材料性能的提高，單層車架在標(biāo)準(zhǔn)載荷的工

2、況下是完全可以勝任 的。3、 使用復(fù)合材料駕駛室是采用復(fù)合材料最多的總成，尤其是外覆蓋 件：前面板、包角板、翼子板、保險(xiǎn)杠，甚至頂蓋，都使用了大量的復(fù) 合材料。這樣一方面有效的減輕了整車重量，另外一方面由于復(fù)合材料成形性好，造型結(jié)構(gòu)上較金屬?zèng)_壓件可以更復(fù)雜、更加美觀、尺寸更加 精確。目前國產(chǎn)重卡仍偏好全鋼結(jié)構(gòu)的駕駛室結(jié)構(gòu)，這主要和中國重卡 的惡劣工作環(huán)境有關(guān)。從近年來各重卡廠商推出的新產(chǎn)品來看，復(fù)合材 料在整車所用材料中的比例逐漸提高，大量使用復(fù)合材料是必然的趨勢。4、 使用鋁合金材料鋁合金比鋼材密度小，因此在一些復(fù)合材料無法 替代的部位，可以使用鋁合金材料，包括鈑金件和鑄造件。鋁合金鈑金件最

3、有代表性的就是油箱，油箱采用鋁合金材料，不但自重減輕，而且油箱內(nèi)不易生銹，免除定期清洗的麻煩。車身也可以采用鋁合金代替冷 軋鋼板。輪輞、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、變速器機(jī)體等，也可以大量采用鋁合金鑄 造，可以在保證有足夠強(qiáng)度、剛度的同時(shí)，最大限度的減輕重量。5、使用高強(qiáng)度鋼材使用高強(qiáng)度鋼板，可以減薄鋼板厚度，從而減輕重量。歐美重卡，重卡使用的鋼材幾乎100%是高強(qiáng)鋼。以前國產(chǎn)重卡采用高強(qiáng)度鋼板的比例較少，最近幾年逐漸廣泛使用，甚至自卸車的車廂 都開始使用高強(qiáng)度鋼板，以提高廂體強(qiáng)度、減輕自重。6、 使用拼焊板駕駛室由鋼板沖壓焊接而成，由于各部位的結(jié)構(gòu)和受 力情況不同，因此不同部位的鈑金件也會(huì)采用不同牌號(hào)的鋼板

4、，一輛重卡的駕駛室可能采用幾十種不同牌號(hào)、不同厚度的鋼板。然而隨著CAE技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過模擬實(shí)驗(yàn)和分析，可以計(jì)算出同一個(gè)鈑金件的不同部 位的受力情況，為了減輕一些零件局部的不必要厚度，激光拼焊技術(shù)應(yīng) 運(yùn)而生。激光拼焊技術(shù)是將經(jīng)不同表面處理、不同鋼種、不同厚度的兩 塊或多塊鋼板通過激光焊接方法，自由組合成為一塊鋼板。7、采用鑄造件傳統(tǒng)的沖焊結(jié)構(gòu)零件，由于材料和制造工藝的限制，各部位只能是等厚度的，為了確保零件的整體強(qiáng)度和剛度，沖焊件往往 都比較厚重。結(jié)構(gòu)件可以通過有限元軟件進(jìn)行CAE分析，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)各部位的受力情況設(shè)計(jì)成復(fù)雜的變厚度、變截面的結(jié)構(gòu)，在保證有足夠 強(qiáng)度的前提下最大限度的削

5、減不必要的局部厚度，從而大大減輕零件重 量。8、采用真空輪胎和超寬輪胎采用真空胎和超寬輪胎也能在一定程度 上降低自重。與傳統(tǒng)輪胎相比，真空胎不但減少了內(nèi)胎，輪輞的結(jié)構(gòu)也 相應(yīng)減少了，整車全部換成真空胎，行駛阻力小，能夠在一定程度上降 低油耗。重卡的驅(qū)動(dòng)輪一般都用雙輪胎，如果改為超寬單輪胎，不但能 夠減少輪胎數(shù)量，還能減少輪輞的數(shù)量。另外超寬單輪胎的接地面積不 比雙輪胎小，除了能夠降低自重外，還可以提高行駛穩(wěn)定性、避免雙輪 胎的“吃胎”現(xiàn)象。9、整合零件功能、減少零件數(shù)量整合所有零件功能、將多個(gè)零部件 集成，實(shí)現(xiàn)零部件的多功能，減少零件數(shù)量，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，也可 以在一定程度上減輕整車重量。列

6、如：將油箱和工作臺(tái)踏板結(jié)合，將油 箱與SCR的尿素罐結(jié)合等。輕量化介紹近幾年，隨著低碳生活的逐步樹立和深入人心，隨著國家節(jié)能減排、綠色環(huán)保政策法規(guī)的逐步建立和實(shí)施，隨著資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)步伐的加快，汽車節(jié)能已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一項(xiàng)關(guān)鍵性研究 課題。研究表明，減輕汽車自身重量，是提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性、降低汽車 C02排放的有效措施之一。尤其是對于重卡行業(yè)，因?yàn)榛旌蟿?dòng)力、電動(dòng)和燃料電池等新能源汽車技術(shù)的應(yīng)用困難重重和前景不明，故輕量化成為目前重卡行業(yè)節(jié)能減排最現(xiàn)實(shí)而又最有效的技術(shù)措施。據(jù)世界鋁業(yè)協(xié)會(huì) 的報(bào)告指出，一般汽車重量每減少 10%,燃油消耗可降低6%8%燃油經(jīng)濟(jì) 性的提高，意

7、味著溫室氣體 C02排放量的相應(yīng)減少?？ㄜ嚨妮p量化是一個(gè)系統(tǒng)工程，它涉及整車、發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架等各個(gè)領(lǐng)域，甚至包括新材料以及新技術(shù)的應(yīng)用。汽車車身約占汽車總重量的30%,空載情況下，約 70%勺油耗用在車身重量上。汽車重量每降低100公斤，每百公里就可節(jié)油0.6升。若汽車整車重量降低10%燃油效率可提高6%- 8%若滾動(dòng)阻力減少 10%燃油效率可提高 3%若車橋、變 速器等裝置的傳動(dòng)效率提高10%燃油效率可提高 7%因此，輕量化車對于整車的燃油經(jīng)濟(jì)性、車輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益。特 別是在計(jì)重收費(fèi)下，車輛自重每降低一噸，用戶每年將會(huì)增加多少凈收 益是可以計(jì)算出來的。在歐洲等發(fā)達(dá)國家，合理

8、的運(yùn)價(jià)、高附加值的貨物，輕量化，是為了追求更高的運(yùn)輸效率，在載貨重量不變的前提下，通過車身減重，實(shí) 現(xiàn)提高車速、減少燃油消耗、降低污染物排放的目的。中國和歐洲的貨 運(yùn)環(huán)境不同，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，在中國的貨運(yùn)市場上，低迷的運(yùn)價(jià)、 低附加值的原材料運(yùn)輸，使得超載產(chǎn)品依然是主流。目前，全國基本上所有的高速公路都實(shí)施計(jì)重收費(fèi)，再加更為嚴(yán)格的超載治理，規(guī)定了允許車輛上路行駛的最大車貨總重。而當(dāng)下如何既 能提高載貨量，又能降低成本？眾重卡車企只有在降低車身重量上絞盡 腦汁、想辦法。當(dāng)下國產(chǎn)重自重相比較國外同類車型高出15%-20%的情況下，在實(shí)現(xiàn)輕量化的方法上，一是優(yōu)化車輛設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，二是在優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基

9、 礎(chǔ)上應(yīng)用新材料。在世界著名大腕重卡巨無霸們目光已轉(zhuǎn)向如鋁合金、 鎂合金、橡膠、塑料等新材料的應(yīng)用的高級階段上，從基礎(chǔ)設(shè)計(jì)入手， 通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)及合理使用新材料、新技術(shù)，在不降低承載能力前提下實(shí) 現(xiàn)的整體輕量化而中國重卡車企還在初級階段為如何車輛主體減重和結(jié) 構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)而忙活呢。如重汽采用鋁合金變速箱、紅巖承載系統(tǒng)的少片簧結(jié)構(gòu)和陜汽的輕量化車架都達(dá)到了輕量化的目的。用輕量化理念覆蓋整個(gè)一代產(chǎn)品，是 不需要犧牲車輛任何性能的整體升級。而把空氣懸掛、鋁合金、真空胎 等先進(jìn)技術(shù)的率先運(yùn)用，集瑞聯(lián)合重卡卻走在了市場最前沿，這說明集 瑞重卡的產(chǎn)品研發(fā)人員的聰明才智。雖然集瑞聯(lián)合重卡還沒上市，但這 一超前的

10、設(shè)計(jì)理念卻值得學(xué)習(xí)和贊嘆不已！況且筆者也曾參與了前期的 產(chǎn)品研發(fā)與市場研究工作，對此孕育了幾年的重卡產(chǎn)品是有感情的，至 今都對曾經(jīng)共同奮斗的同事們懷有深情厚義！自重輕的重型卡車一方面能省油多拉快跑得快，是掙錢機(jī)器?，F(xiàn)在 客戶在買車時(shí)，特別是買載貨車和牽引車時(shí)，自重成為考量的非常主要 的因素。即使價(jià)格稍高，自重輕的卡車也會(huì)成為客戶的首選。一般來說，汽車重量每減少10%燃油消耗量將降低 8%左右。對于在高油價(jià)時(shí)代艱 難生存的卡車用戶來說，這無疑是非常誘人的。如果車輛自重降低0.8噸就可以多裝貨物 0.8噸，按照每年行駛 20萬公里、每公里平均運(yùn)價(jià) 0.28元計(jì)算，一輛輕量化重卡一年可比載重量相同的

11、普通車型增加收入5-6萬元。治理超載、計(jì)重收費(fèi)只是推動(dòng)國產(chǎn)重卡向輕量化方向發(fā)展的主要?jiǎng)右?，不僅推動(dòng)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)升級、輕量化的改進(jìn)。而且為了不在高端市場重復(fù)過去的同質(zhì)化競爭，研發(fā)具有獨(dú)特適應(yīng)性的輕量化車型成了企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在需要第二動(dòng)因。如陜汽的6X2雙前軸輕量化牽引車車輛自重較斯太爾平臺(tái)非輕量 化車型降低了 600-800公斤，僅7.5噸，較競爭對手輕量化同款車型輕 400-600公斤。據(jù)悉，在同款車型車貨總重相等的情況下，陜汽重卡較 競爭對手可多拉 040.6 噸，一年直接經(jīng)濟(jì)效益高達(dá)36000元。再如一重卡車企將牽引車原有 306毫米的雙層大梁改為 273毫米的雙梁車架， 這樣一輛整車的

12、自重就可以減少大約500公斤。而雙前轉(zhuǎn)向橋6X2重型牽引車在承載力與 6X4車型基本相同的情況下可以減少一根驅(qū)動(dòng)橋，雖然比6X4車型多了一根轉(zhuǎn)向橋，但轉(zhuǎn)向橋的重量卻比驅(qū)動(dòng)橋輕了數(shù)百公 斤。目前，國內(nèi)重卡車企推出的絕大多數(shù)輕量化重卡，從核心技術(shù)含量 的角度看，但與國外的高端重卡仍然存在一定差距。國內(nèi)企業(yè)普遍采用 的在現(xiàn)有主流產(chǎn)品之外并行推出輕量化產(chǎn)品的做法，和國外重卡在升級 換代中實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品系列輕量化的做法有本質(zhì)的區(qū)別。重汽車以皮實(shí)耐用，承載力強(qiáng)著稱。用戶凡要求重載的，或在惡劣 工況下作業(yè)。據(jù)相關(guān)資料顯示，由于降低了承載能力，不少國產(chǎn)輕量化 重卡已經(jīng)不能適應(yīng)高強(qiáng)度超載和長期在惡劣路況下行駛的傳統(tǒng)用車環(huán)境。 它們只能在標(biāo)稱的載荷范圍內(nèi)工作，在條件較好的公路上行駛，對運(yùn)送 重量輕、附加值高的貨物更為適合。部分用途比較單一、最大承載有限 的專用車，也可以采取同樣的輕量化技術(shù)路線。如果用戶仍然超載使用，將會(huì)對輕量化重卡造成嚴(yán)重?fù)p壞。眼下，國產(chǎn)的重卡輕量化技術(shù)手段，多數(shù)鋁合金油箱、采用少片簧 或橡膠懸掛、把斜交胎換子午線輪胎、雙胎改單胎等，大部分停留在比