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，在計重收費法規(guī)即將全面推廣的情況之下，由于國內(nèi) 油價高位的運行，重型卡車的輕量化改進將會為用戶降低可觀的 使用成本。當下國產(chǎn)重型卡車的輕量化趨勢主要體現(xiàn)在以下幾大 方面。1、采用變截面少片簧結(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，將會大大的減輕整車的整備質(zhì)量。隨著設(shè)計水平、 制造工藝的提高，材料性能的提高，單層車架在標準載荷的工況

2、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)上較金屬沖壓件可以更 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。鋁合金鈑金件最有代表

3、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)動機機體、變速器機 體等，也可以大量采用鋁合金鑄造，可以在保證有足夠強度、剛 度的同時，最大限度的減輕重量。5、使用高強度鋼材使用高強度鋼板，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%是高強鋼。以前國產(chǎn)重卡采用高強度鋼板的比例較少，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度鋼板，以提高廂體強度、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采用不同牌號的 鋼板

4、，一輛重卡的駕駛室可能采用幾十種不同牌號、不同厚度的 鋼板。然而隨著 CAE技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過模擬實驗和分析，可以計 算出同一個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行CAE分析，對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化, 根據(jù)各部位的受力情況設(shè)計成復(fù)雜的變厚度、變截面的結(jié)構(gòu)，在 保證有足夠強度的前提下

5、最大限度的削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 零部件集成，實現(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

6、車重量。列如：將油箱和工 作臺踏板結(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)的逐步建立和實施，隨著資源節(jié)約型、 環(huán) 境友好型社會建設(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)濟性、降低汽車 CO2排放的有效措施之一。尤其是對 于重卡行業(yè)，因為混合動力、電動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)實而又最有效的技術(shù)措施。據(jù)世界鋁業(yè)協(xié)會的報告指出 ，一般 汽車重量每減少10%,燃油消耗可降低6%8%燃

7、油經(jīng)濟性的提高， 意味著溫室氣體 CO2排放量的相應(yīng)減少。卡車的輕量化是一個系統(tǒng)工程，它涉及整車、發(fā)動機、懸架 等各個領(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%的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)油升。若汽車整車重 量降低10%燃油效率可提高 6% 8%若滾動阻力減少 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)濟性、車 輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益。特別是在計重收費下, 車輛自重每降低一噸，用戶每年將會增加多少凈收益是可以計算 出來的

8、。在歐洲等發(fā)達國家，合理的運價、高附加值的貨物，輕量化, 是為了追求更高的運輸效率，在載貨重量不變的前提下，通過車 身減重，實現(xiàn)提高車速、減少燃油消耗、降低污染物排放的目的。中國和歐洲的貨運環(huán)境不同，經(jīng)濟發(fā)展水平不同，在中國的貨運市場上，低迷的運價、低附加值的原材料運輸，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施計重收費，再加更 為嚴格的超載治理，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，在實現(xiàn)輕量化的方法上，一是優(yōu)化車輛設(shè)計結(jié)

9、構(gòu)，二是在優(yōu) 化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(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到了輕量化的目的。用輕量化理念覆蓋整個 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、真空胎等先進技術(shù)的率先運用，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

10、重卡還沒上市，但這一超前的設(shè)計理念卻值得學(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，是掙錢機器?，F(xiàn)在客戶在買車時，特別是買載貨車和牽引車時，自重成為考量 的非常主要的因素。即使價格稍高，自重輕的卡車也會成為客戶的首選。一般來說，汽車重量每減少10%燃油消耗量將降低 8% 左右。對于在高油價時代艱難生存的卡車用戶來說，這無疑是非 常誘人的。如果車輛自重降低噸就可以多裝貨物噸，按照每年行 駛20萬公里、每公里平均運價元計算， 一輛輕量化重卡一年可比載重量

11、相同的普通車型增加收入5-6萬元。治理超載、計重收費只是推動國產(chǎn)重卡向輕量化方向發(fā)展的 主要動因，不僅推動企業(yè)進行產(chǎn)品技術(shù)升級、輕量化的改進。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非輕量化車型降低了600-800公斤，僅噸，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噸，一年直接經(jīng)濟效益高達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，這樣一輛整車的自重就可以減少大約

12、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現(xiàn)整個產(chǎn)品系列輕量化的做法有本質(zhì) 的區(qū)別。重汽車以皮實耐用，承載力強著稱。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。它們只能在標稱的載荷范圍內(nèi)工作，在條 件較好的公路上行駛，對運送重量輕、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，將會對輕量化重卡造 成嚴重損壞。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