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新聞動態

八大技術 盤點我國重卡行業的發展趨勢

來源:湖北大力專用汽車制造有限公司  發布日期:2011/3/9  查看次數:1378

●  集成——發動機研發趨勢

    張先生是國內某柴油機廠的技術人員,說起重卡產品的技術趨勢,他首先想到的就是智能化。

發動機ECU

    “以前自動變速器、后處理系統、ABS、導航、油耗計量儀等都有自己各自的ECU(電子控制單元),它們是相互獨立的,而且是由不同的公司來設計、制造。這些ECU之間的互相通信比較困難,一般是通過CAN總線,但是CAN總線價格較高,而且CAN總線數量越多,故障點也就越多。

    后來,發動機廠家開始將所有的控制功能集成到發動機的ECU上,比如發動機ECU可控制制動、ABS等,這樣整個系統更加簡單,通信速度也得到提高。這種智能化開發的難度不小,需要由ECU開發商和發動機廠家一起解決。目前GPS、分期付款管理系統等已經集成到發動機ECU里邊了。”張先生告訴《商用汽車新聞》記者。

●  新材料助力輕量化

    輕量化設計不僅僅是為了節省材料、減輕自重,更重要的目的是降低能耗、減少排放、提高運營效率和行車的安全性。“特別是在計重收費之后,運輸行業得到規范,在省道、國道上,55噸的總質量上限得到較好的執行,這也為廠家的設計、制造指明了方向。”東風商用車公司研發人員楊先生告訴《商用汽車新聞》記者。中國重汽也很重視輕量化工作,2010年,中國重汽通過引入輕量化系統工程,采用高強度合金車架、橡膠懸架、鋁合金變速器等新技術、新材料和新工藝來實現整車的輕量化。

    使用新材料是實現輕量化的重要途徑。2月21日,中國鋼研科技集團特聘院士、中國金屬學會理事長翁宇慶表示,中鋼研已首度研發成功了第三代汽車鋼,并首度進入工業化產品的開發和試制,最快有望于2014年得到商業化應用。第三代汽車鋼最早是2007年由美國人提出并發起研發的項目,與前兩代汽車鋼相比,第三代汽車鋼實現了輕量化和安全性的有效結合。

    翁宇慶介紹,第三代汽車鋼的成本只比普通鋼材高5%,但其生命周期長,還節約了鋼材,并可節約用油。同時,第三代汽車鋼的安全性高,正常碰撞情況下死亡率很低。第三代汽車鋼熱軋板卷和冷軋板,強塑積均超過了30GPa%(抗拉強度為900MPa級時,延伸率達到了35%),比第一代汽車鋼翻兩番,而合金含量卻不到第二代汽車鋼的1/3。

中國重汽 HOWO 輕量化重卡

    除了采用新材料,目前國內重卡的輕量化設計主要體現在以下幾方面:

    1.采用變截面少片簧結構板簧,鋼板彈簧由于都是金屬件,重量大,減輕板簧的重量也是減輕整備質量的重要措施。變截面少片簧由幾片縱向方向上變截面的板簧組成,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減輕懸掛系統的重量。

    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大大減輕整備質量。

    3.使用復合材料。駕駛室是采用復合材料最多的總成,尤其是外覆蓋件,包括前面板、包角板、翼子板、保險杠甚至頂蓋等都使用復合材料。這一方面,有效減輕了整車重量;另一方面,由于復合材料成形性好,造型結構上較金屬沖壓件可以更復雜、更美觀、尺寸更精確。

    4.使用鋁合金材料。鋁合金比鋼材密度小,一些復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等。輪輞、發動機機體、變速器機體等也在大量采用鋁合金,在保證足夠強度、剛度的同時,最大限度地減輕重量。

    5.使用高強度鋼材。這樣可以減薄鋼板厚度,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采用高強度鋼材,以提高廂體強度,降低自重。

●  可靠性提升無止境

    “說得通俗一些,可靠性就是不容易出問題。”在某重卡企業從事CAE設計的李先生向《商用汽車新聞》記者表示:“按照現在的市場規則,通常是客戶定什么樣的車,我們就做什么樣的產品,所以會出現很多新的問題。我的工作是通過CAE方法來對支架斷裂數據進行分析,找出裝配、設計時出現的問題。CAE主要是做結構分析。此外,還有CFD、碰撞、疲勞和NVH分析等。”

    可靠性也是東風商用車近來重點關注的領域。“我們關注較多的是可靠性提升,最近1~2年在這方面做的工作也比較多,特別是牽引車對時效性的要求很高,這就對可靠性提出了更嚴格的要求。在技術方面,我們有防止再發流程,降低故障發生的時間,比如將車輛行駛5萬公里后損壞提升到8萬公里。此外,我們從零部件質量進行把關,打造高端供應商平臺,與優秀供應商建立戰略合作關系。”

    “提高可靠性沒有一個明確的衡量標準,我們在向國外學習,不過能提高到什么程度還不好說。”李先生表示。

●  新能源以天然氣為主

    與新能源客車采用混合動力、純電動、天然氣等多種驅動方式不同,由于使用條件的限制,新能源卡車多為天然氣卡車。天然氣重卡是指以天然氣為燃料的氣體燃料重型汽車(CNG即壓縮天然氣;LNG即液化天然氣)。按燃料使用狀況的不同,可分為單燃料天然氣汽車(發動機只使用CNG或LNG作為燃料)、雙燃料天然氣汽車(使用柴油+天然氣,或使用汽油+天然氣為燃料)。目前使用最廣泛的是單燃料天然氣汽車。

2010年北京國際車展上的長安重汽LNG重卡

    在2010年北京國際車展上,不少卡車企業帶來了天然氣產品:一汽解放J5P天然氣牽引車采用CA6SL2-30E3N發動機,排量為8.6升,額定功率231千瓦,最大扭矩1100牛·米。北奔V3系列天然氣牽引車,發動機為WP10NG300E40,最大功率221千瓦,最大扭矩1230牛·米。此外,長安重汽也帶來了CNG6×2牽引車和LNG6×4牽引車、CNG6×4自卸車。“LNG卡車市場前景廣闊。‘十二五’是天然氣重卡的高速增長期,必將成為各重卡企業爭奪的重要細分市場。”李先生認為。

●  大馬力成為趨勢

    隨著經濟發展和市場需求的變化,重卡逐步向大功率方向發展已經成為一種趨勢。

    仍以2010年北京國際車展為例,參展整車所匹配的發動機中,當屬聯合卡車搭載的發動機功率最大,其6×4牽引車搭載的YC6K460-40發動機功率達到460馬力。采用YC6K420-30的聯合卡車自卸車的功率也達到420馬力。而單獨展示的玉柴YC6K12型發動機的標定功率,更是高達400馬力~520馬力。對于在大馬力發動機銷售領域尚不占太大優勢的玉柴來說,正好借助聯合卡車這一新品牌推廣大馬力發動機,從而提升在該領域的市場份額。

    歐曼展位的奔馳OM457LA發動機同樣功率較大,覆蓋了360馬力~456馬力。其他參展品牌的發動機,最大功率多集中在290馬力~425馬力之間。

    從目前我國進口重卡的情況看,大噸位、大馬力重卡在進口卡車中也占據絕對主導地位,所配裝的發動機功率范圍為410~450馬力,并且有逐年上升的趨勢。2001年,國內主力卡車車型的動力只有180馬力,2002年上升到240馬力,2003年為280馬力,而到了2009年已經達到了300~400馬力。

解放 J6P 420馬力重卡

    國內重卡的大馬力趨勢與國際重卡行業也是一致的。美國4~5級載貨汽車的銷量占其總銷量不超過1/5;6~7級載貨汽車的銷量占1/3強;8級以上產品的銷量占1/2以上。從銷售產品的結構看,載重級別越高的產品,市場銷量越大,并逐漸占據主導位置。日本過去重型汽車產品標準的極限定在總質量26噸以內,這與歐洲、美國等重型汽車劃定的最大標準有差距。

    為使重型汽車標準同歐洲接軌,日本計劃修訂標準,將重型汽車標準總噸位提高到40噸以上,發動機輸出功率從257千瓦提高到368千瓦。按照新修訂的標準,日本多家載貨汽車制造公司正在研制超大型車,例如日野公司的“超級海豚”和日產公司的“大拇指”重型汽車等。有人預計,在未來10年內,卡車的最大功率將達到735千瓦(1000馬力),總質量將達到100噸。

●  列車化提升運輸效率

    2010年,全國公路貨運量達到160億噸,貨車總數量約為700萬輛,預計到2020年,全國公路貨運量將達到200億噸,貨車總數量約為1000萬輛。其中,重卡由于在運輸效益方面的優勢,將成為主要增長點。未來10年間,將新增一個銷售規模約6000億元的重卡市場。

    《商用汽車新聞》記者在去年7月走訪鄂爾多斯時發現,礦區正在流行卡車列車。“列車化有著明顯優勢,可以提升運輸效率,降低噸公里燃油消耗。列車化適應于特定工況,比如省際運輸等。”楊先生認為。

●  專用化趨勢明顯

    專用化也是一大發展方向。專用車產品功能強、技術含量高,主要集中在城市建設服務和高等級公路運輸管理這兩大板塊。

    “以前,我們每年也銷售不了幾輛專用車,而現在專用車已經成為我們銷售的重要組成部分。”陜西某重卡經銷商透露。

半掛油罐車

    據統計,中國專用車的市場份額占全部載貨車的40%,與發達國家專用車70%以上的市場份額相比,差距明顯。在歐美載貨類專用車中,輕、中、重型比例為3∶4∶3;而我國目前僅為3∶5∶ 1,中型專用車多而重型專用車少。產品結構的不合理與日益增長的多樣化、個性化的用戶需求形成了反差,這反映出我國專用車與歐美先進國家的技術水平仍存在一定差距。

●  安全性日益提升

    “生命高于一切”,隨著物流行業的日益成熟,駕駛員的生命安全成為卡車廠家在設計、研發時的重要考慮因素。“北奔重卡的鋼板厚度比其他厚0.2毫米,同時,在發生撞擊后,發動機會有一定程度的下沉,這樣可以減少對駕駛員的傷害。到目前為止,北奔用戶沒有因交通事故而死亡的案例。”包頭北奔重型汽車有限公司總經理助理汪寶營這樣介紹道。

    另外,豪濼重卡A7的安全性也較出色。2010年,一輛豪濼A7混凝土攪拌車從黑龍江省哈爾濱市的一座高架橋上掉下,駕駛員基本沒有受傷,車還能繼續行駛。無獨有偶,一位南京用戶購買的豪濼A7牽引車在南通高速路上撞到橋墩,駕駛室嚴重損壞,但兩位駕駛員只受了一點輕傷。

    據了解,A7駕駛室主體為整體鋼架結構,抗撞擊和抗外力壓迫能力強。車身是在與國外專家共同設計的全自動機器人生產線上焊裝的,全部現代化程序控制操作,達到世界先進水平。同時,增加了國內獨創的駕駛室橫向穩定裝置,具備國內率先配備的防前撞、防前鉆的強力保護架。

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