放标准,同时具备升级到欧Ⅴ、欧Ⅵ排放潜力的发动机,成为市场竞争的利器。如奇瑞开瑞绿卡搭载全新设计轻质量缸体、缸盖的美国康明斯ISF2.8发动机,没有缸套,最终形成的总成干重仅为214kg,并配上全铝合金壳体的德国ZF变速箱,不仅重量轻,而且强度非常高。
2、驾驶室造型设计上, 轻卡窄体、中体、宽体及双排、排半、单排驾驶室更趋势于乘用车化前脸造型更趋向于立体动感凌厉,整体显得更加大气厚重。前大灯组更加饱满犀利,吸纳欧美钢性线条元素,转角处保持日系车圆润饱满基因。缓冲装置采用乘用车型或分断式吸能缓冲保险杠。此外,整车可翻转液压驾驶室悬置、隔音、隔热减震材料等细节品质上,都提供了堪比轿车的品质呈现。 3、功能性设计上,集成电子油门、助力转向、离合助力、电动空调、电动车窗等轿车化舒适配置,靠拢乘用车标准。如液压减震座椅、定速巡航等多项轿车化配置。 ABS制动防抱死系统,感载比例阀加排气蝶阀制动为标准配置设计,其优化独立储气单元,包括干燥器,四回路保护阀,螺旋冷却管,多彩色管路等系统。
4、车身车架设计上,在车型设计上,宽(窄)体驾驶室、长(短)轴矩、长(短)车身、加强型底盘、大动力、高速重载与车联网等,已经成为轻卡研发的大趋势与未来市场的主流产品。采用高强度的铆接大梁和抗腐蚀车架等等,这些新设计可以有效增强车辆的轻量化和高速行驶中的稳定性与安全性。此外,摒弃传统的钢板材质,采用全新设计的竹胶板与钢制外板相螺接的新式钢制/胶木结构货箱,在实现轻量化的同时也确保了承载力。 二、中重型卡车轻量化发展趋势
1、采用单层车架大梁相比钢板弹簧,车架的重量更大,有效减轻车架重量,将会大大的减轻整车的整备质量。随着设计水平、制造工艺的提高,材料性能的提高,单层车架在标准载荷的工况下是完全可以胜任的。
2、采用变截面少片簧结构板簧变截面少片簧是由几片纵向方向上变截面的板簧组成的,不但可以减轻重量,还可以通过减少板簧间的摩擦而提高驾乘的舒适性、延长使用寿命。另外采用橡胶悬挂或者空气悬挂也可以减轻悬挂系统的重量。
3、使用复合材料驾驶室是采用复合材料最多的总成,尤其是外覆盖件:前面板、包角板、翼子板、保险杠,甚至顶盖,都使用了大量的复合材料。这样一方面有效的减轻了整车重量,另外一方面由于复合材料成形性好,造型结构上较金属冲压件可以更复杂、更加美观、尺寸更加精确。目前国产重卡仍偏好全钢结构的驾驶室结构,这主要和中国重卡的恶劣工作环境有关。从近年来各重卡厂商推出的新产品来看,复合材料在整车所用材料中的比例逐渐提高,大量使用复合材料已成为一种必然发展趋势。
4、使用铝合金材料铝合金比钢材密度小,因此在一些复合材料无法替代的部位,使用铝合金材料,包括钣金件和铸造件。铝合金钣金件最有代表性的就是油箱,油箱采用铝合金材料,不但自重减轻,而且油箱内不易生锈,免除定期清洗的麻烦。车身也可以采用铝合金代替冷轧钢板。轮辋、发动机机体、变速器机体等,也可以大量采用铝合金铸造,可以在保证有足够强度、刚度的同时,最大限度的减轻重量。
5、使用高强度钢材使用高强度钢板,可以减薄钢板厚度,从而减轻重量。欧美重卡,重卡使用的钢材几乎100%是高强钢。以前国产重卡采用高强度钢板的比例较少,最近几年逐渐广泛使用,甚至自卸车的车厢都开始使用高强度钢板,以提高厢体强度、减轻自重。
6、使用拼焊板驾驶室由钢板冲压焊接而成,由于各部位的结构和受力情况不同,因此不同部位的钣金件也会采用不同牌号的钢板,一辆重卡的驾驶室可能采用几十种不同牌号、不同厚度的钢板。然而随着CAE技术的发展,经过模拟实验和分析,可以计算出同一个钣金件的不同部位的受力情况,为了减轻一些零件局部的不必要厚度,激光拼焊技术应运而生。激光拼焊技术是将经不同表面处理、不同钢种、不同厚度的两块或多块钢板通过激光焊接方法,自由组合成为一块钢板。
7、采用铸造件。传统的冲焊结构零件,由于材料和制造工艺的限制,各部位只能是等厚度的,为了确保零件的整体强度和刚度,冲焊件往往都比较厚重。 结构件可以通过有限元软件进行CAE分析,对结构进行优化,根据各部位的受力情况设计成复杂的变厚度、变截面的结构,在保证有足够强度的前提下最大限度的削减不必要的局部厚度,从而大大减轻零件重量。
8、采用真空轮胎和超宽轮胎。采用真空胎和超宽轮胎也能在一定程度上降低自重。与传统轮胎相比,真空胎不但减少了内胎,轮辋的结构也相应减少了,整车全部换成真空胎,行驶阻力小,能够在一定程度上降低油耗。重卡的驱动轮一般都用双轮胎,如果改为超宽单轮胎,不但能够减少轮胎数量,还能减少轮辋的数量。另外超宽单轮胎的接地面积不比双轮胎小,除了能够降低自重外,还可以提高行驶稳定性、避免双轮胎的“吃胎”现象。 此外,真空胎在轮胎穿孔的情况下,胎压不会急剧下降,完全能继续行驶,大大提高了高速行驶的安全性,而新式钢制/胶木结构货箱具有耐磨、耐腐蚀、减震和抗震功能,对于外来碰撞所造成的变形能自动修复,运送精密仪器和易碎货物更安全。
9、整合零件功能、减少零件数量整合所有零件功能、将多个零部件集成,实现零部件的多功能,减少零件数量,使其结构更加紧凑,也可以在一定程度上减轻整车重量。例如:将油箱和工作台踏板结合,将油箱与SCR的尿素罐结合等。
五、实现汽车轻量化的途径
今天汽车赖以“生存”的汽油燃料提取自石油,它的储量正在日益减少,但
人们也未必会因此在燃油上花费高价,因为到2025年,汽车的平均燃效将达到50英里/加仑。
不过,汽车本身的油耗并不会自动下降,这都是靠着工程师开发的新技术而实现。那么,提升汽车燃效或者说降低油耗的方式有哪些?目前看来,轻量化是最有效的手段之一,据悉,汽车每减轻10%的重量将降低油耗6-7%。 汽车行业在轻量化技术上的进展也是有目共睹,从30年前一辆普通轿车的4500磅(2041千克)的平均重量降低至现在的3000磅(1361千克)左右。“轻量化”只是一个宽泛的概念,它设计到结构、材料、布局等等方面,本文将总结5项能够让汽车变得更轻的技术。 1、轮毂电机
汽车中最占重量的是什么部件?毋庸置疑,显然是发动机。发动机缸体、活
塞、曲轴等各种组件均由刚强度材料制成。它们需要经受住发动机运行时的高压与高温。而其缺陷在于这些组件的重量非常大,一辆普通乘用车的发动机至少重几百磅。
当汽车行驶时,发动机的转动能量由变速箱传递两个或四个车轮上,实现这个过程则还需要传动轴以及更多的零部件,同样会增加汽车的重量。
而若采用轮毂电机的布局,则可以省去动力总成中的大部分组件,例如发动机与变速箱。轮毂电机直接安装在车轮内部。米其林和汽车公司Venturi在2010年合作推出了一款VenturiVolage概念车,其中就采用了轮毂电机方案,米其林将其称为主动轮系统(Active Wheel System)。该系统的强大之处在于,车轮内不仅有电机,甚至连电子制动系统、主动悬架系统也都包含在内。 2、塑料材质
塑料在我们日常生活中随处可见。现在,研究者正在通过各种方法令塑料的
应用变得更广泛,同时使其强度变得更高以在更极端的环境下适用。美国Polimotor研制的塑料发动机材质比传统全金属发动机重量要轻30%。 除了发动机以外,我们还能在汽车内饰中见到它,例如车内饰板、中控台面板甚至是车外的前后保险杠、侧裙、侧视镜外罩等。
全世界每年约有250万吨的塑料水瓶被遗弃,现代QarmaQ概念车的车身则是从这些废弃塑料瓶中进行提取而得。将来某一天,当你看到一辆由塑料制成的汽车时请不要惊讶。 3、碳纤维