某輕量化重型卡車產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)

王小華

摘 要： 輕量化設(shè)計(jì)是現(xiàn)階段汽車發(fā)展的主要形式，對于節(jié)能減排社會的構(gòu)建有著重要的推動作用。在計(jì)重收費(fèi)的踐行與實(shí)施過程中，各項(xiàng)油耗法規(guī)逐漸的完善了起來，一些重卡廠商提高對輕量化產(chǎn)品的重視。探究輕量化重型卡車的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開展，對此具體的重卡輕量化的設(shè)計(jì)思路、技術(shù)線路等相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行探究分析，

希望為今后的重卡輕量化提供一定的理論支持。

關(guān)鍵詞：輕量化；重型卡車；設(shè)計(jì)

汽車輕量化的設(shè)計(jì)在我國節(jié)能減排社會構(gòu)建以及汽車性能優(yōu)化中有著重要的實(shí)踐意義。相關(guān)研究表明，如果車輛重量降低了 10%，其燃油效率就可以提高6%-8%左右，如果質(zhì)量每減少100kg，其百公里油耗量就會降低0.3-0.6左右；汽車重量如果降低了 1%，那么油耗就可以降低到0.7%。在行駛過程中，輕量化的加速性能就會顯著增強(qiáng)，整體的汽車穩(wěn)定性、汽車噪音以及汽車振動等領(lǐng)域也會得到充分的優(yōu)化與完善；基于碰撞安全性分析的角度來說，碰撞的慣性就會變得小一些，其制動距離就會逐漸的遞減。因此可見重型卡車輕量化有著較為顯著的優(yōu)勢，這是一種未來的主要發(fā)展趨勢，是現(xiàn)階段的研究重點(diǎn)。基于此種狀況，本文主要探究了現(xiàn)階段的輕量化重型卡車的設(shè)計(jì)背景與策略。

1 輕量化重型卡車的設(shè)計(jì)開發(fā)背景

在社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，各種能源的使用與開發(fā)為生態(tài)環(huán)境帶來了一定的影響，在現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢之下，我國要想構(gòu)建低碳節(jié)能型社會，就要對各種資源的控制，通過各種法律法規(guī)的出臺與頒布，完善社會整體環(huán)境。其中重型卡車的能源使用與輕量化發(fā)展是一種時(shí)代發(fā)展的重要趨勢。

1.1 相關(guān)政策法規(guī)以及市場整體法制趨勢

在我國各省市對于超載的治理力度的增強(qiáng)，完善了現(xiàn)有的計(jì)重收費(fèi)相關(guān)運(yùn)輸政策，使得重卡設(shè)計(jì)的輕量化的市場逐漸成熟起來，其中在《公路安全保護(hù)條例》實(shí)施之后，對于重型卡車的超載運(yùn)輸執(zhí)行等檢查變得更為嚴(yán)格，其監(jiān)督與處罰措施也逐漸完善，這也就導(dǎo)致了人們對于高品質(zhì)輕量化重卡設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。在今后的發(fā)展過程中要提高對輕量化重型卡車開發(fā)研究的重視。

裝載量對于車輛運(yùn)輸?shù)恼w效益有著重要的影響，輕量化是實(shí)現(xiàn)裝載量的重要措施與有效途徑。根據(jù)相關(guān)檢測結(jié)果來說，每輛車如果降低100kg，其百公里的油耗量會降低到0.6一升，有著較為顯著的經(jīng)濟(jì)效果。運(yùn)輸車輛的使用者為了追求最大的經(jīng)濟(jì)效益，就會通過選購輕量化的重型卡車降低自身的運(yùn)輸成本。其次，物流運(yùn)輸行業(yè)的整體運(yùn)輸模式正在逐漸的轉(zhuǎn)變過程中，傳統(tǒng)的“多拉快跑”理念形成的超載模式逐步的轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧倮炫堋钡母咝н\(yùn)輸形式。在超載以及高效的轉(zhuǎn)化之間，各種因?yàn)楦呶恢剌d性能優(yōu)勢的重卡產(chǎn)品也逐漸的淡出市場，在重卡車主們的選車過程中，對于卡車的自重、馬力、高效以及安全等性能更為重視，對此輕量化的車型逐漸的得到人們的重視，現(xiàn)階段在物流行業(yè)重卡輕量化是市場的主流趨勢之一，是未來重卡集團(tuán)發(fā)展的主要形式。

1.2 企業(yè)產(chǎn)品規(guī)范方向

在測量計(jì)重收費(fèi)的趨勢發(fā)展指向，各種輕量化的卡車設(shè)計(jì)可以有效的滿足實(shí)際用戶對于整體的效益以及燃油等經(jīng)濟(jì)性能的主要需求。通過對市場的研究分析，一些重卡公司的主要傳統(tǒng)產(chǎn)品是自卸車市場，大多數(shù)的公路車產(chǎn)品主要是通過非公路用車的相關(guān)零部件整合開展的，這就導(dǎo)致了車輛自重高的問題較為顯著。

2 輕量化重卡車的設(shè)計(jì)策略

在進(jìn)行輕量化重卡車的設(shè)計(jì)過程中，具體設(shè)計(jì)策略如下：

2.1 設(shè)計(jì)輸入

基于現(xiàn)階段的市場發(fā)展趨勢來說，傳統(tǒng)的重卡市場正在逐步的退出市場，未來的主要發(fā)展趨勢就是輕量化趨勢。對此在進(jìn)行市場定位的過程中要提高對輕卡化的研發(fā)與設(shè)計(jì)工作的重視，要明確輕量化重卡設(shè)計(jì)的重要思想，明確具體的內(nèi)容。

2.2 設(shè)計(jì)構(gòu)想

在進(jìn)行卡車布置的方案設(shè)計(jì)中，要提高對具體車型的模塊設(shè)計(jì)，要保障燃油箱以及消聲器與前期的整車布置以及相關(guān)零部件的一致性，要增強(qiáng)零件的整體通用性，盡可能的避免在產(chǎn)品的開發(fā)過程中設(shè)計(jì)新零件。這樣可以保證零件使用的匹配性，避免各種零件性能等問題的發(fā)生。

2.3 輕量化控制具體策略

在進(jìn)行輕量化的重型卡車設(shè)計(jì)過程中，要提高對新材料、新結(jié)構(gòu)以及新技術(shù)的應(yīng)用，通過各種技術(shù)創(chuàng)新增強(qiáng)整體的性能。相關(guān)整車設(shè)計(jì)以及零部件的選擇過程中，要盡量使用貫徹輕量化的應(yīng)用原則，要盡可能的保障整車的動力性能、經(jīng)濟(jì)性能相關(guān)適量的超載性能，利用全新的材料使用，利用各種精細(xì)化的設(shè)計(jì)形式，通過 CAE分析相關(guān)工具，對于車輛中相對較大的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，要盡可能的優(yōu)化整車的重量。要提高對成本的控制，在零部件的使用過程中，要盡可能的選擇現(xiàn)有的零部件，要通過成熟產(chǎn)品的使用，節(jié)省采購成本。

2.4 技術(shù)路線

（1）車架輕量化設(shè)計(jì)路線。要想有效的環(huán)節(jié)車輛輕量化與穩(wěn)定性的內(nèi)在矛盾，在進(jìn)行車架總成的設(shè)計(jì)過程中就要使用高強(qiáng)度的鋼制品。在增強(qiáng)鋼板前度的重視，可以穩(wěn)定其自身的可靠性；在設(shè)計(jì)過程中逐漸的減少鋼板的自身厚度。傳統(tǒng)的重卡車架使用都是500MPa的屈服強(qiáng)度與8mm+6mm左右的雙層車架結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，重量也相對較大。對此在進(jìn)行重卡輕量化設(shè)計(jì)過程中要盡可能的使用高強(qiáng)度的鋼板，通過單層車架設(shè)計(jì)的應(yīng)用，在保障其車架自身重量的狀況之下，盡可能的減緩重量。通過與專業(yè)的汽車用鋼研究的技術(shù)交流，得知現(xiàn)階段我國大梁鋼板技術(shù)、材料以及相關(guān)性能狀況，進(jìn)而采取QSTE700TM，700MPa等級的低合金高強(qiáng)汽車縱梁鋼板進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)，基于相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及具體的 CAE分析之后，此種材質(zhì)的鋼板在降低整體的材料成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了車架的減重。

（2）懸架系統(tǒng)的輕量化。現(xiàn)階段主要采用的是少片簧方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)懸架系統(tǒng)的整體輕量化，在實(shí)踐的操作過程中，可以有效的起到降低重量以及噪音的效果。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中可以基于具體狀況進(jìn)行前板簧的相關(guān)設(shè)計(jì)。

（3）不同種類支架的整體輕量化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之前，相關(guān)車輛上具有獨(dú)立的系統(tǒng)支架，在操作過程中對于相互使用不做考慮，導(dǎo)致相關(guān)支架種類的增多問題。如果如果對其進(jìn)行調(diào)整，會因?yàn)橹Ъ軘?shù)量的增多、導(dǎo)致整體重量的提升，導(dǎo)致各種管理苦難等問題的出現(xiàn)。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的支架設(shè)計(jì)過程中，要對其進(jìn)行合理化的整體設(shè)計(jì)，通過輕量化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的將臨近部位的支架綜合到一個(gè)產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)，降低了整體的整車重量。在設(shè)計(jì)的過程中，也可以通過其他相關(guān)輕量化的零部件應(yīng)用，進(jìn)而完善整體的輕量化設(shè)計(jì)效果。

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3 結(jié)束語

在我國的重型卡車輕量化發(fā)展過程中與國際領(lǐng)域有著一定的差距，輕量化的重卡在設(shè)計(jì)過程中還要不斷的完善與優(yōu)化。在我國技術(shù)與工藝的發(fā)展過程中，要逐漸的優(yōu)化零部件的整體輕量化趨勢，通過各種發(fā)動機(jī)、變速箱鋁合金殼體、車橋的輕量化設(shè)計(jì)、高強(qiáng)度鋼等相關(guān)復(fù)合材料的應(yīng)用，明確重型卡車的輕量化的發(fā)展方向，這是今后重卡發(fā)展的主要趨勢之一。

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