輕量化：目前我國重卡企業(yè)節(jié)能減排的的研發(fā)重點(diǎn)(一)

　　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CO2排放的有效措施之一。尤其是對于重卡行業(yè)，因?yàn)榛旌蟿恿?、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(shí)而又最有效的技術(shù)措施。據(jù)世界鋁業(yè)協(xié)會的報(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，意味著溫室氣體CO2排放量的相應(yīng)減少。

　　1 重型商用車輕量化的技術(shù)路線及主要內(nèi)容

圖1：重型商用車輕量化技術(shù)路線示意圖

　　1.1 技術(shù)路線

　　1.2 主要內(nèi)容

　　(1)新材料的開發(fā)應(yīng)用(表1)

　　表1：新材料及其應(yīng)用對象　　

　　(2)新工藝的開發(fā)應(yīng)用

　　a)高強(qiáng)度鋼車身、車架零部件成形技術(shù)、連接技術(shù) ;

　　b)橋殼、框架類零件、支架類零件液壓成形技術(shù);

　　c)熱成形技術(shù);

　　d)鋁合金車身、車廂零部件成形技術(shù)與連接技術(shù) ;

　　e)鋁合金車輪的成形與加工技術(shù);

　　f)鋁合金半固態(tài)鑄造技術(shù);

　　g)鎂合金表面處理技術(shù);

　　h)大型金屬-塑料組合件制造技術(shù)。

　　2 國內(nèi)主要重卡企業(yè)輕量化車型大比拼

　　下面具體就國內(nèi)幾家主要重卡企業(yè)近兩年開發(fā)的輕量化車型的技術(shù)特點(diǎn)作一對比介紹。

　　2.1 東風(fēng)天龍輕量化車型

　　圖2：東風(fēng)天龍2010款輕量化牽引車

　　據(jù)東風(fēng)商用車技術(shù)中心介紹，東風(fēng)商用車的整車輕量化主要圍繞3個途徑來實(shí)現(xiàn)。第一，就是新材料和替代材料的應(yīng)用。東風(fēng)商用車在車輛零部件，如發(fā)動機(jī)、變速器等采用鋁合金，并在一些零部件上嘗試使用鎂合金。在地板、車架縱梁等采用高強(qiáng)度鋼板進(jìn)行生產(chǎn)和試制。在部分管路、工具箱等部件使用塑料、橡膠等材料。

　　第二，是對車輛進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，包括對懸架、發(fā)動機(jī)、車橋等零部件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，通過減少冗余的零部件實(shí)現(xiàn)整車輕量化。

　　第三，是將零部件進(jìn)行跨功能整合。這就如同現(xiàn)在的電子產(chǎn)品，把不同的功能整合在一個機(jī)體上。與此同時(shí)，把具有相同功能的部件整合在一個平臺上，以此來減少零部件的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)輕量化。

　　在2010北京國際車展上，東風(fēng)人把地坪電子秤直接搬到了車展現(xiàn)場，在天龍2010款輕量化牽引車(圖2)上市之際，讓觀眾現(xiàn)場直擊其輕量化成果。

　　2010款6×4天龍牽引車到底輕到什么程度?整備質(zhì)量8.38噸!比輕量化改進(jìn)前整整輕了1噸還多，新天龍交出的輕量化答卷大大出乎意料。據(jù)悉，此次參展的天龍輕量化產(chǎn)品通過對車架、前后簧、平衡軸、推力桿和后懸掛等部分的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使整車自重低至8.26-8.46噸，有效實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性與可靠性、安全性與承載性的統(tǒng)一。這意味著，采用新材料、新技術(shù)開發(fā)的2010款6×4牽引重卡成為了業(yè)內(nèi)一個新的突破。

　　但是輕量化不等于直接減重，東風(fēng)技術(shù)人員介紹，輕量化產(chǎn)品不是單純追求自重上的輕。多拉固然重要，但舒適性和安全性也很重要。據(jù)了解，東風(fēng)天龍主要通過采用縱梁高強(qiáng)度低碳合金鋼車架、變截面單層大梁、少片變截面鋼板彈簧懸架設(shè)計(jì)等方式來實(shí)現(xiàn)。

　　與此同時(shí)，2010款天龍還進(jìn)行了一些提高安全性能的改進(jìn)。V形橫銷推力桿的應(yīng)用，有效地提升了整車穩(wěn)定性，防止中后橋前后左右移位。而輕量化天龍的駕駛室依然采用全鋼結(jié)構(gòu)。

　　主要搭載雷諾DCI 11發(fā)動機(jī)的2010款東風(fēng)天龍動力強(qiáng)勁，性能穩(wěn)定，因采用整車模塊化設(shè)計(jì)，經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化匹配，可靠性提高30%以上，承載能力更強(qiáng)。此外，該產(chǎn)品還對動力系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，采用全鋁合金變速器、鋁合金輪圈、精鑄件等輕量化技術(shù)，進(jìn)一步降低自重，減少油耗。

　　目前，東風(fēng)天龍牽引車正逐步走向自動變速時(shí)代。東風(fēng)商用車公司與采埃孚公司于2009年啟動了在東風(fēng)天龍系列車型上匹配ZF自動變速箱的工作，經(jīng)過多輪試制、標(biāo)定工作，目前已具備批量生產(chǎn)的條件，不期將交付客戶使用。

　　ZF-AS Tronic變速箱是一款機(jī)械式自動變速箱，經(jīng)濟(jì)性能好、節(jié)省資源、駕駛舒適、安全。利用同樣的車型配置，在平原一般公路、平原高速、丘陵一般公路、丘陵高速上進(jìn)行測試，使用ZF-AS Tronic變速箱的東風(fēng)天龍牽引車節(jié)油率能提高1.99%-4.99%。同時(shí)還能夠避免駕駛員駕駛技術(shù)因素的影響，便于管理;減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度，提高駕駛的安全性;降低車輛使用維修成本，避免駕駛員操作失誤造成車輛的動力總成的不正常損壞。

　　2.2 中國重汽豪濼輕量化車型

　　(1)豪濼2010款高速標(biāo)載牽引車(如圖2)

　　圖2：中國重汽HOWO-A7 2010款高速標(biāo)載6×4牽引車

　　過去，重型化、整備質(zhì)量高、安全可靠一直都是中國重汽的產(chǎn)品名片。但是在2008年的很長一段時(shí)間，隨著全國治超力度的加強(qiáng)和治超范圍的擴(kuò)大，中國重汽原來的這種優(yōu)勢在治超時(shí)代卻逐漸轉(zhuǎn)為劣勢。當(dāng)時(shí)，中國重汽的產(chǎn)品因?yàn)槠渌髽I(yè)推出輕量化產(chǎn)品的原因銷量同比出現(xiàn)大幅下降。

　　經(jīng)過一年半的時(shí)間，中國重汽也終于順勢而為，高調(diào)叩響了輕量化時(shí)代之門。2009年12月20日，中國重汽集團(tuán)在濟(jì)南山東會堂召開了2010年商務(wù)大會。會上，中國重汽把德國汽車稱重系統(tǒng)——輪胎負(fù)荷計(jì)搬到了現(xiàn)場，擺在了其HOWO-A7 6×4牽引車下，現(xiàn)場進(jìn)行稱重。

　　據(jù)介紹，HOWO-A7 6×4牽引車原重9.2噸，經(jīng)過輕量化改造后重量僅為8.08噸;而6×4金王子的重量僅為7.58噸。這在國內(nèi)同類車型中是最輕的。HOWO-A7 6×4采用美國瀚瑞森為重型汽車打造的新型橡膠懸架，比多片簧懸架輕了將近500公斤，而且單橋承載能力達(dá)到13.8噸，百萬公里不用換件;前橋采用少片簧設(shè)計(jì)，同時(shí)，鋁合金殼變速箱比原來的鐵殼變速器輕了約90kg，高強(qiáng)度單層縱梁車架，降重約130kg……

　　應(yīng)該說，中國重汽在叩響輕量化之門的同時(shí)也開啟了產(chǎn)品輕量化工程。產(chǎn)品輕量化設(shè)計(jì)理念密布在車輛的各個方面。中國重汽技術(shù)中心強(qiáng)調(diào)，他們?nèi)鎸?shí)施的輕量化改進(jìn)是在保持車輛原有承載力、強(qiáng)度、品質(zhì)、安全的基礎(chǔ)之上做出的“與時(shí)俱進(jìn)”的改進(jìn)。這些改進(jìn)不是通過減配降質(zhì)完成的，而是通過技術(shù)提升實(shí)現(xiàn)的。

　　(2)輕量化單寬胎車型上了公告(如圖3)

　　圖3：中國重汽HOWO-A7 425單寬胎6×4牽引車

　　通常，單寬胎都是應(yīng)用在輕量化掛車上。然而，2010年6月份，中國重汽的HOWO-A7系列6X4牽引車卻已經(jīng)有了驅(qū)動橋單寬胎(425/65R22.5)的公告，這在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)。

　　根據(jù)MAN油耗專家介紹，掛車單寬胎比雙胎車型每橋省油2%，而且單寬胎車比雙胎車每橋輕近200kg。單寬胎牽引車配上單寬胎掛車，列車自重將降低約1噸，這種車在標(biāo)載高速公路運(yùn)輸車市場上應(yīng)該具有較強(qiáng)的競爭力。

　　中國重汽的這款425單寬胎牽引車型主要將目標(biāo)市場鎖定在符合下面條件的客戶：一是關(guān)注車輛自重及運(yùn)行效益的國內(nèi)專業(yè)物流公司;二是以高速公路運(yùn)輸為主，主打安全、高速、效率的客戶;三是對燃油成本和動力性都要求較高的客戶;四是按照法規(guī)標(biāo)載貨物，不能超載的客戶。

　　因?yàn)閲鴥?nèi)實(shí)施的是計(jì)重收費(fèi)政策，單寬胎載重會不會比雙胎的規(guī)定載重會少一些呢?根據(jù)國家GB1589文件規(guī)定：“當(dāng)輪胎寬度超過400mm的掣肘，6X4(每側(cè)單胎)單軸的最大允許軸荷最大限值為1000kg，雙軸為20000kg。”因此，不會影響規(guī)定載重量。

　　此外，425單寬胎6X4牽引車型還可選裝美國韓瑞森HUV270T橡膠懸架、HW12橋等輕量化配置。

　　2.3 一汽解放輕量化車型

　　(1)解放J6P輕量化牽引車(如圖4)

　　近兩年，一汽解放對于商用車輕量化的研發(fā)一直十分重視，不僅一汽集團(tuán)技術(shù)中心在做配套零部件以及新材料等方面的研究工作，一汽解放技術(shù)發(fā)展部也一直對如何通過整車匹配實(shí)現(xiàn)輕量化進(jìn)行試驗(yàn)研究。

　　圖4：解放J6P輕量化牽引車

　　2009年年底，一汽解放J6P輕量化牽引車已經(jīng)從原來的9.2噸降重到8.5噸，輕了700公斤。減重的途徑主要是把懸架從多片簧改為少片簧，將鼓式制動器變?yōu)楸P式制動器、采用膨脹式橋盒的單級減速橋以及在散熱器等相關(guān)零部件上采用鋁合金材料等。

　　2010年7月，一汽解放汽車銷售公司山西商代處在呂梁舉行了“解放重卡交車儀式”，向當(dāng)?shù)卮笮兔禾科髽I(yè)----山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)，批量交付80臺解放重卡，其中包括60臺解放J6P輕量化牽引車，20臺解放J5M輕量化自卸車。

　　除了上面已量產(chǎn)的輕量化車型外，一汽解放對于輕量化還在不斷地進(jìn)行嘗試和研發(fā)。目前，很多輕量化的手段和方法處在試驗(yàn)階段。例如，用橡膠懸架作為過渡產(chǎn)品來替代空氣懸架，目前已完成試驗(yàn)，并在J6P上選裝;使用700強(qiáng)度的鋼材來鍛造大梁和相關(guān)部件，何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，還要看試驗(yàn)結(jié)果和未來市場的接受程度;鼓勵用戶把鋼絲胎更換為無內(nèi)胎的真空胎，雖然成本有所上升，但是節(jié)省的燃油費(fèi)用比較可觀;將雙胎更換為大單寬胎，但是現(xiàn)在市場上這種輪胎的保有量很小，用戶擔(dān)心配套服務(wù)無法到位，并且單寬胎的備胎放置也需要研究解決，所以還需要一定的時(shí)間才能嘗試推廣。

　　(2)解放J6 2010款高端國Ⅳ 4×2牽引車(如圖5)

　　在2010年4月的北京車展上，一汽解放展臺內(nèi)的一輛紅色J6尤其引人注目(如圖5)，這款車便是2010款J6低底盤、高端國Ⅳ 4×2牽引車。該車型主要面向俄羅斯等海外市場，采用輕量化、低底盤的設(shè)計(jì)，配置很是豐富。

　　其底盤配置特點(diǎn)主要有：a)裝載錫柴奧威系列6DM2 11升發(fā)動機(jī)，最大馬力達(dá)到420馬力，采用SCR后處理技術(shù)滿足國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)。b)變速箱采用的是ZF 16檔手動變速箱。c) 后橋采用小速比單級減速橋，適合高速穩(wěn)定的路況，鋁合金輪轂和真空胎配置能夠有效減輕自重，降低油耗。d)600L大容積油箱。e)排氣筒采用輕量化的鋁合金材料。f)6回路氣路設(shè)計(jì)，WABCO的空氣干燥罐。g)選用JOST鞍座。h)大梁在尾部采用了變截面設(shè)計(jì)，可以不用加厚而保證強(qiáng)度。i)低鞍座設(shè)計(jì)，采用ECAS，盤式制動器，ASR、ABS等技術(shù)。

　　圖5：2010款解放J6高端國Ⅳ 4×2牽引車

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