轻量化：目前我国重卡企业节能减排的的研发重点(一)

　　近几年，随着低碳生活的逐步树立和深入人心，随着国家节能减排、绿色环保政策法规的逐步建立和实施，随着资源节约型、环境友好型社会建设步伐的加快，汽车节能已经成为汽车产业发展中的一项关键性研究课题。研究表明，减轻汽车自身重量，是提高汽车燃油经济性、降低汽车CO2排放的有效措施之一。尤其是对于重卡行业，因为混合动力、电动和燃料电池等新能源汽车技术的应用困难重重和前景不明，故轻量化成为目前重卡行业节能减排最现实而又最有效的技术措施。据世界铝业协会的报告指出，一般汽车重量每减少10%，燃油消耗可降低6%～8%。燃油经济性的提高，意味着温室气体CO2排放量的相应减少。

　　1 重型商用车轻量化的技术路线及主要内容

图1：重型商用车轻量化技术路线示意图

　　1.1 技术路线

　　1.2 主要内容

　　(1)新材料的开发应用(表1)

　　表1：新材料及其应用对象　　

　　(2)新工艺的开发应用

　　a)高强度钢车身、车架零部件成形技术、连接技术 ;

　　b)桥壳、框架类零件、支架类零件液压成形技术;

　　c)热成形技术;

　　d)铝合金车身、车厢零部件成形技术与连接技术 ;

　　e)铝合金车轮的成形与加工技术;

　　f)铝合金半固态铸造技术;

　　g)镁合金表面处理技术;

　　h)大型金属-塑料组合件制造技术。

　　2 国内主要重卡企业轻量化车型大比拼

　　下面具体就国内几家主要重卡企业近两年开发的轻量化车型的技术特点作一对比介绍。

　　2.1 东风天龙轻量化车型

　　图2：东风天龙2010款轻量化牵引车

　　据东风商用车技术中心介绍，东风商用车的整车轻量化主要围绕3个途径来实现。第一，就是新材料和替代材料的应用。东风商用车在车辆零部件，如发动机、变速器等采用铝合金，并在一些零部件上尝试使用镁合金。在地板、车架纵梁等采用高强度钢板进行生产和试制。在部分管路、工具箱等部件使用塑料、橡胶等材料。

　　第二，是对车辆进行模块化设计，包括对悬架、发动机、车桥等零部件进行模块化设计，通过减少冗余的零部件实现整车轻量化。

　　第三，是将零部件进行跨功能整合。这就如同现在的电子产品，把不同的功能整合在一个机体上。与此同时，把具有相同功能的部件整合在一个平台上，以此来减少零部件的数量，实现轻量化。

　　在2010北京国际车展上，东风人把地坪电子秤直接搬到了车展现场，在天龙2010款轻量化牵引车(图2)上市之际，让观众现场直击其轻量化成果。

　　2010款6×4天龙牵引车到底轻到什么程度?整备质量8.38吨!比轻量化改进前整整轻了1吨还多，新天龙交出的轻量化答卷大大出乎意料。据悉，此次参展的天龙轻量化产品通过对车架、前后簧、平衡轴、推力杆和后悬挂等部分的系统设计，使整车自重低至8.26-8.46吨，有效实现了经济性与可靠性、安全性与承载性的统一。这意味着，采用新材料、新技术开发的2010款6×4牵引重卡成为了业内一个新的突破。

　　但是轻量化不等于直接减重，东风技术人员介绍，轻量化产品不是单纯追求自重上的轻。多拉固然重要，但舒适性和安全性也很重要。据了解，东风天龙主要通过采用纵梁高强度低碳合金钢车架、变截面单层大梁、少片变截面钢板弹簧悬架设计等方式来实现。

　　与此同时，2010款天龙还进行了一些提高安全性能的改进。V形横销推力杆的应用，有效地提升了整车稳定性，防止中后桥前后左右移位。而轻量化天龙的驾驶室依然采用全钢结构。

　　主要搭载雷诺DCI 11发动机的2010款东风天龙动力强劲，性能稳定，因采用整车模块化设计，经过系统优化匹配，可靠性提高30%以上，承载能力更强。此外，该产品还对动力系统进行了优化调整，采用全铝合金变速器、铝合金轮圈、精铸件等轻量化技术，进一步降低自重，减少油耗。

　　目前，东风天龙牵引车正逐步走向自动变速时代。东风商用车公司与采埃孚公司于2009年启动了在东风天龙系列车型上匹配ZF自动变速箱的工作，经过多轮试制、标定工作，目前已具备批量生产的条件，不期将交付客户使用。

　　ZF-AS Tronic变速箱是一款机械式自动变速箱，经济性能好、节省资源、驾驶舒适、安全。利用同样的车型配置，在平原一般公路、平原高速、丘陵一般公路、丘陵高速上进行测试，使用ZF-AS Tronic变速箱的东风天龙牵引车节油率能提高1.99%-4.99%。同时还能够避免驾驶员驾驶技术因素的影响，便于管理;减轻驾驶员的劳动强度，提高驾驶的安全性;降低车辆使用维修成本，避免驾驶员操作失误造成车辆的动力总成的不正常损坏。

　　2.2 中国重汽豪泺轻量化车型

　　(1)豪泺2010款高速标载牵引车(如图2)

　　图2：中国重汽HOWO-A7 2010款高速标载6×4牵引车

　　过去，重型化、整备质量高、安全可靠一直都是中国重汽的产品名片。但是在2008年的很长一段时间，随着全国治超力度的加强和治超范围的扩大，中国重汽原来的这种优势在治超时代却逐渐转为劣势。当时，中国重汽的产品因为其它企业推出轻量化产品的原因销量同比出现大幅下降。

　　经过一年半的时间，中国重汽也终于顺势而为，高调叩响了轻量化时代之门。2009年12月20日，中国重汽集团在济南山东会堂召开了2010年商务大会。会上，中国重汽把德国汽车称重系统——轮胎负荷计搬到了现场，摆在了其HOWO-A7 6×4牵引车下，现场进行称重。

　　据介绍，HOWO-A7 6×4牵引车原重9.2吨，经过轻量化改造后重量仅为8.08吨;而6×4金王子的重量仅为7.58吨。这在国内同类车型中是最轻的。HOWO-A7 6×4采用美国瀚瑞森为重型汽车打造的新型橡胶悬架，比多片簧悬架轻了将近500公斤，而且单桥承载能力达到13.8吨，百万公里不用换件;前桥采用少片簧设计，同时，铝合金壳变速箱比原来的铁壳变速器轻了约90kg，高强度单层纵梁车架，降重约130kg……

　　应该说，中国重汽在叩响轻量化之门的同时也开启了产品轻量化工程。产品轻量化设计理念密布在车辆的各个方面。中国重汽技术中心强调，他们全面实施的轻量化改进是在保持车辆原有承载力、强度、品质、安全的基础之上做出的“与时俱进”的改进。这些改进不是通过减配降质完成的，而是通过技术提升实现的。

　　(2)轻量化单宽胎车型上了公告(如图3)

　　图3：中国重汽HOWO-A7 425单宽胎6×4牵引车

　　通常，单宽胎都是应用在轻量化挂车上。然而，2010年6月份，中国重汽的HOWO-A7系列6X4牵引车却已经有了驱动桥单宽胎(425/65R22.5)的公告，这在国内尚属首创。

　　根据MAN油耗专家介绍，挂车单宽胎比双胎车型每桥省油2%，而且单宽胎车比双胎车每桥轻近200kg。单宽胎牵引车配上单宽胎挂车，列车自重将降低约1吨，这种车在标载高速公路运输车市场上应该具有较强的竞争力。

　　中国重汽的这款425单宽胎牵引车型主要将目标市场锁定在符合下面条件的客户：一是关注车辆自重及运行效益的国内专业物流公司;二是以高速公路运输为主，主打安全、高速、效率的客户;三是对燃油成本和动力性都要求较高的客户;四是按照法规标载货物，不能超载的客户。

　　因为国内实施的是计重收费政策，单宽胎载重会不会比双胎的规定载重会少一些呢?根据国家GB1589文件规定：“当轮胎宽度超过400mm的掣肘，6X4(每侧单胎)单轴的最大允许轴荷最大限值为1000kg，双轴为20000kg。”因此，不会影响规定载重量。

　　此外，425单宽胎6X4牵引车型还可选装美国韩瑞森HUV270T橡胶悬架、HW12桥等轻量化配置。

　　2.3 一汽解放轻量化车型

　　(1)解放J6P轻量化牵引车(如图4)

　　近两年，一汽解放对于商用车轻量化的研发一直十分重视，不仅一汽集团技术中心在做配套零部件以及新材料等方面的研究工作，一汽解放技术发展部也一直对如何通过整车匹配实现轻量化进行试验研究。

　　图4：解放J6P轻量化牵引车

　　2009年年底，一汽解放J6P轻量化牵引车已经从原来的9.2吨降重到8.5吨，轻了700公斤。减重的途径主要是把悬架从多片簧改为少片簧，将鼓式制动器变为盘式制动器、采用膨胀式桥盒的单级减速桥以及在散热器等相关零部件上采用铝合金材料等。

　　2010年7月，一汽解放汽车销售公司山西商代处在吕梁举行了“解放重卡交车仪式”，向当地大型煤炭企业----山西煤炭运销集团，批量交付80台解放重卡，其中包括60台解放J6P轻量化牵引车，20台解放J5M轻量化自卸车。

　　除了上面已量产的轻量化车型外，一汽解放对于轻量化还在不断地进行尝试和研发。目前，很多轻量化的手段和方法处在试验阶段。例如，用橡胶悬架作为过渡产品来替代空气悬架，目前已完成试验，并在J6P上选装;使用700强度的钢材来锻造大梁和相关部件，何时能够实现应用，还要看试验结果和未来市场的接受程度;鼓励用户把钢丝胎更换为无内胎的真空胎，虽然成本有所上升，但是节省的燃油费用比较可观;将双胎更换为大单宽胎，但是现在市场上这种轮胎的保有量很小，用户担心配套服务无法到位，并且单宽胎的备胎放置也需要研究解决，所以还需要一定的时间才能尝试推广。

　　(2)解放J6 2010款高端国Ⅳ 4×2牵引车(如图5)

　　在2010年4月的北京车展上，一汽解放展台内的一辆红色J6尤其引人注目(如图5)，这款车便是2010款J6低底盘、高端国Ⅳ 4×2牵引车。该车型主要面向俄罗斯等海外市场，采用轻量化、低底盘的设计，配置很是丰富。

　　其底盘配置特点主要有：a)装载锡柴奥威系列6DM2 11升发动机，最大马力达到420马力，采用SCR后处理技术满足国Ⅳ排放标准。b)变速箱采用的是ZF 16档手动变速箱。c) 后桥采用小速比单级减速桥，适合高速稳定的路况，铝合金轮毂和真空胎配置能够有效减轻自重，降低油耗。d)600L大容积油箱。e)排气筒采用轻量化的铝合金材料。f)6回路气路设计，WABCO的空气干燥罐。g)选用JOST鞍座。h)大梁在尾部采用了变截面设计，可以不用加厚而保证强度。i)低鞍座设计，采用ECAS，盘式制动器，ASR、ABS等技术。

　　图5：2010款解放J6高端国Ⅳ 4×2牵引车

　　（未完待续）