2022年行業(yè)分析國內(nèi)重卡企業(yè)實(shí)現(xiàn)輕量化的九大措施

國內(nèi)重卡企業(yè)實(shí)現(xiàn)輕量化的九大措施

汽車輕量化在國際上早就不是新課題了，乘用車如此，商用車也是如此。然而在中國，卻由于超載的現(xiàn)實(shí)狀況存在，長期以來重卡都以牢固耐用為主要進(jìn)展方向，輕量化技術(shù)長期得不到重視。隨著治超限載和計(jì)重收費(fèi)政策的嚴(yán)格實(shí)施，輕量化產(chǎn)品才漸漸受到用戶和廠商的關(guān)注。用戶買車前不再問“能拉多少噸”，而是“自重多少噸”。但是目前重卡用戶對輕量化的熟悉，以及重卡廠商對輕量化的宣揚(yáng)，還僅僅是為了在限載的狀況下削減車輛自重而多拉貨物。這是個(gè)誤區(qū)。輕量化設(shè)計(jì)不僅僅是為了節(jié)約材料、減輕自重，增加載質(zhì)量；更重要的目的是降低能耗、削減排放、提高運(yùn)營效率和行車的平安性。

減輕車輛自重，主要有以下幾方面的措施：

1、采納變截面少片簧結(jié)構(gòu)板簧

鋼板彈簧由于都是金屬件，重量特別大，減輕板簧的重量，也是減輕整備質(zhì)量的重要措施。變截面少片簧是由幾片縱向方向上變截面的板簧組成的。變截面少片簧不但可以減輕重量，還可以通過削減板簧間的摩擦而提高駕乘的舒適性、延長使用壽命。另外采納橡膠懸掛或者空氣懸掛也可以減輕懸掛系統(tǒng)的重量。

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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)載荷的工況下是完全可以勝任的。由于中國重卡嚴(yán)峻的超載現(xiàn)象，所以在2022年以前，重卡使用單層大梁幾乎是不行想象的。2022年以后，國產(chǎn)廠商才開頭間續(xù)推出其輕量化產(chǎn)品，車架采納單層大梁結(jié)構(gòu)。

3、使用復(fù)合材料

駕駛室是采納復(fù)合材料最多的總成，尤其是外掩蓋件：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)_壓件可以更簡單、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)：重卡面臨著太多的考驗(yàn)和損害，復(fù)合材料受損后很難修復(fù)，提高了整車的修理保養(yǎng)成本。不過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漸漸提高，大量使用復(fù)合材料是必定的趨勢。

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性的就是油箱，油箱采納鋁合金材料，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。車身也可以采納鋁合金代替冷軋鋼板。美國重卡為減輕自重，多采納鋁合金制造車身，由于鋁合金焊接性能較差，只能鉚接，因此我們見到的美國長頭重卡都是渾身的鉚釘，特別彪悍。

輪輞、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、變速器機(jī)體等，也可以大量采納鋁合金鑄造，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

在其他材料無法替代、只能采納鋼材的部位，使用高強(qiáng)度鋼板，可以減薄鋼板厚度，從而減輕重量。用來制造車身的冷軋鋼板和制造車架的熱軋鋼板，均可以采納高強(qiáng)度鋼材。歐美重卡，重卡使用的鋼材幾乎100%是高強(qiáng)鋼。以前國產(chǎn)重卡采納高強(qiáng)度鋼板的比例較少，最近幾年漸漸廣泛使用，甚至自卸車的車廂都開頭使用高強(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)和受力狀況不同，因此不同部位的鈑金件也會(huì)采納不同牌號(hào)的鋼板，一輛重卡的駕駛室可能采納幾十種不同牌號(hào)、不同厚度的鋼板。然而隨著CAE技術(shù)的進(jìn)展，經(jīng)過模擬試驗(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狀況，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。這種鋼板成為拼焊板。拼焊板目前在乘用車上應(yīng)用較多，技術(shù)已經(jīng)特別成熟，大眾、通用、福特、豐田、本田，許多我們耳熟能詳?shù)钠嚻放贫荚谒麄兊钠嚠a(chǎn)品中大量應(yīng)用，但在商用車，尤其是重卡中使用不多。由于重卡對于自重更為敏感，因此拼焊板在重卡上的應(yīng)用前景廣泛。

7、采納鑄造件

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，依據(jù)各部位的受力狀況設(shè)計(jì)成簡單的變厚度、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減不必要的局部厚度，從而大大減輕零件重量。

8、采納真空輪胎和超寬輪胎

降低整車自重，輪胎也不能小看。采納真空胎和超寬輪胎也能在肯定程度上降低自重。

真空胎與傳統(tǒng)輪胎相比，不但削減了內(nèi)胎，輪輞的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)削減了，整車全部換成真空胎，減輕的重量非?？陀^。另外真空胎行駛阻力小，能夠在肯定程度上降低油耗。

重卡的驅(qū)動(dòng)輪一般都用雙輪胎，假如改為超寬單輪胎，不但能夠削減輪胎數(shù)量，還能削減輪輞的數(shù)量，減重效果非常顯著。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、避開雙輪胎的“吃胎”現(xiàn)象。

9、整合零件功能、削減零件數(shù)量

另外，整合零件功能、將多個(gè)零部件集成，實(shí)現(xiàn)零部件的多功能，削減零件數(shù)量，使結(jié)構(gòu)更