輕型卡車輕量化技術(shù)應(yīng)用研究

許全保

摘 要：輕卡“降重提質(zhì)”推進(jìn)節(jié)能減排，對我國降低能源消耗，減少主要污染物排放，改善環(huán)境質(zhì)量，發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。車輛輕量化，并不是降低車輛的安全性、強(qiáng)度，而是應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料，能有效提高車輛強(qiáng)度，車輛更輕、載貨更多。

關(guān)鍵詞：輕卡;降重;環(huán)保

0 前言

“綠水青山，就是金山銀山”，隨著我國對環(huán)境保護(hù)越來越重視，環(huán)保措施查處也不斷加大力度;輕型卡車行業(yè)是我國重要經(jīng)濟(jì)發(fā)展支柱，也是重要的民生工程，聯(lián)系著千萬人民生活的方方面面。輕卡輕量化，推進(jìn)節(jié)能減排，對我國降低能源消耗，減少主要污染物排放，改善環(huán)境質(zhì)量，發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用[4]。近年來，國家主流媒體也持續(xù)關(guān)注車輛重量問題，如2019年5月21日央視焦點訪談欄目對聚焦輕卡市場“大噸小標(biāo)”問題曝光，引起國家有關(guān)部門重點關(guān)注，重拳出擊整頓輕卡超重亂象，為輕卡輕量化實施注入強(qiáng)勁助力。

輕卡主要組成部分包括動力總成、車身、電器、底盤四個主要部分，輕卡的輕量化措施主要從動力總成、車身、底盤三個部分上著手[1]，大體可分為三類：對零部件結(jié)構(gòu)調(diào)整、對零部件材料更換、對零部件調(diào)整結(jié)構(gòu)同時更換材料。

1 動力總成部分

目前主要輕量化措施有兩個：（1）發(fā)動機(jī)采用全鋁殼體，能有效降重，降重率達(dá)30%以上，但是由于對材料和工藝要求嚴(yán)苛，這種全鋁發(fā)動機(jī)價格昂貴，只有少數(shù)動力在用;（2）發(fā)動機(jī)部分零部件采用鋁合金材質(zhì)，如飛輪殼、油底殼由鐵鑄件改為鋁合金材質(zhì)，降重率達(dá)10%左右，對發(fā)動機(jī)整體成本影響小，也是目前很多廠家采用的降重措施。

2 底盤部分

底盤部分的輕量化措施，主要從供油、懸置、變速箱、懸架、車架、輪胎總成、制動系統(tǒng)七個方面來介紹。

2.1 供油系統(tǒng)

將鐵油箱更換為塑料油箱和鋁合金油箱，主要從油箱材質(zhì)方面調(diào)整，是目前供油系統(tǒng)比較普遍的降重措施，不僅提高了油箱的觀感，也有效提高油箱的抗腐蝕能力，更能降低油箱重量，起到“降重提質(zhì)”作用。

2.2 懸架系統(tǒng)

懸架的鋼板彈簧有多片簧、少片簧等組成，少片簧的應(yīng)用，不僅可以增加車輛舒適性，還能降低懸架重量，目前市場上已廣泛應(yīng)用少片簧結(jié)構(gòu)。新材料的開發(fā)，對鋼板彈簧懸架能進(jìn)一步降重，如復(fù)合材料板簧的應(yīng)用，就是一種新趨勢;新結(jié)構(gòu)應(yīng)用上，如單片鋼板彈簧，也在輕卡市場上逐漸應(yīng)用。

2.3 懸置系統(tǒng)

從結(jié)構(gòu)方面調(diào)整，將元寶梁結(jié)構(gòu)改為叉式結(jié)構(gòu)，可有效降重。

2.4 變速箱系統(tǒng)

變速箱的材質(zhì)主要由鑄鐵材質(zhì)和鑄鋁材質(zhì)，其中鑄鋁材質(zhì)應(yīng)用的變速箱越來越廣泛，能有效降低變速箱重量，降重率達(dá)20%以上，而且外觀上增加觀感。

2.5 車架

優(yōu)化車架結(jié)構(gòu)，采用高強(qiáng)鋼材料，是降低車架重量的重要手段;通過計算機(jī)輔助設(shè)計分析，在不影響原有車架總成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的情況下，采用高強(qiáng)鋼材料，零部件厚度得以減薄，整個車架總成重量降低約10%。

2.6 輪胎總成系統(tǒng)

輪胎總成主要由輪輞和輪胎組成，輪輞的降重措施有普通鋼材質(zhì)（如380CL），改為用高強(qiáng)鋼材質(zhì)（490CL）的高強(qiáng)鋼輪輞（應(yīng)用越來越廣）、或者鋁合金材質(zhì)的鋁合金輪輞;輪胎采用無內(nèi)胎結(jié)構(gòu)，去除內(nèi)胎重量，目前已普遍應(yīng)用于各大輕卡產(chǎn)品[2]。

2.7 制動系統(tǒng)

將鐵儲氣筒改為鋁合金儲氣筒，是制動系統(tǒng)目前市場上比較廣泛應(yīng)用的降重措施，不僅儲氣筒外型更加美觀，還能有效防銹蝕和降低儲氣筒重量。

3 車身部分

3.1 貨箱

貨箱體積大、容量多，直接承擔(dān)裝貨任務(wù)，是車身重要組成部分，也直接影響整車重量。貨箱輕量化，主要從貨箱底板、縱梁、橫梁等部分，采用高強(qiáng)板輕量化結(jié)構(gòu)。

3.2 側(cè)防護(hù)

側(cè)防護(hù)承擔(dān)輕卡側(cè)面安全性防護(hù)功能，對其輕量化，從結(jié)構(gòu)上，鐵質(zhì)側(cè)防護(hù)由雙桿改為單桿，或者鋁合金側(cè)防護(hù)雙桿改單桿;從材料上，鐵質(zhì)側(cè)防護(hù)由鐵質(zhì)改為鋁合金材質(zhì)，不僅提高側(cè)防護(hù)的美觀度，也可提高防護(hù)強(qiáng)度和降低側(cè)防護(hù)重量，實現(xiàn)“降重提質(zhì)”[3]。

3.3 后防護(hù)

后防護(hù)承擔(dān)輕卡后面安全性防護(hù)功能，主要降重措施有，鐵材質(zhì)改為鋁合金材質(zhì)，降重率達(dá)40%以上。

4 小結(jié)

新型輕卡在“降重提質(zhì)”上做了很多技術(shù)革新，如應(yīng)用全鋁變速箱、車架重量減輕、鋁合金防護(hù)、輕量化貨箱，同時應(yīng)用無內(nèi)胎輪胎和高強(qiáng)鋼輪輞、少片簧、塑料油箱，以滿足法規(guī)政策要求，為顧客提供合規(guī)的藍(lán)牌無憂產(chǎn)品[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1]余志生.汽車?yán)碚摚ǖ谖灏妫M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]王望予.汽車設(shè)計（第4版）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[3]陳家瑞.汽車構(gòu)造（上冊）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[4]華潤蘭.論汽車輕量化對汽車發(fā)展的影響[J].汽車工程，2010（02）.