現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)方法——農(nóng)用車設(shè)計(jì)與分析

祝 珂, 趙 杰

Zhou Ke1, Zhao Jie2

（1. 武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院 汽車運(yùn)用工程系, 湖北 武漢 430205；2. 武漢理工大學(xué) 汽車工程學(xué)院, 湖北 武漢 430070）

0 引 言

我國(guó)農(nóng)村正在發(fā)生新的變革，我國(guó)農(nóng)業(yè)在國(guó)際合作和競(jìng)爭(zhēng)中正面臨新的局面，推進(jìn)農(nóng)村改革發(fā)展具備許多有利條件，也面對(duì)不少困難和挑戰(zhàn)。

在這樣的大環(huán)境下，農(nóng)村的一切發(fā)展一切需求都是整個(gè)社會(huì)所關(guān)心的焦點(diǎn)，也是機(jī)遇與挑戰(zhàn)的重點(diǎn)所在。與其他產(chǎn)業(yè)一樣，汽車在農(nóng)村市場(chǎng)中也有一定潛力，身為國(guó)家發(fā)展重點(diǎn)扶持對(duì)象，又有巨大發(fā)展前景的農(nóng)村，必將成為各個(gè)行業(yè)乃至汽車行業(yè)的焦點(diǎn)所在。

農(nóng)用車是在拖拉機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的短途運(yùn)輸工具。與拖拉機(jī)相比，駕駛條件得到改善，速度提高（機(jī)動(dòng)性好），價(jià)格比拖拉機(jī)略高，但保留了拖拉機(jī)的全部屬性（有動(dòng)力輸出和液壓升降裝置，能從事農(nóng)田作業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工作業(yè)），由于符合農(nóng)業(yè)需求，又與農(nóng)民購(gòu)買力相吻合，因而得到了迅速發(fā)展。自20世紀(jì)70年代末誕生以來，在國(guó)家?guī)缀鯖]有資金投入的情況下，完全按照市場(chǎng)規(guī)則，經(jīng)過20多年的發(fā)展，現(xiàn)在社會(huì)保有量已達(dá)2000多萬輛。1987～1995年是黃金發(fā)展期，平均年產(chǎn)銷量達(dá) 300萬輛，目前已進(jìn)入穩(wěn)步成長(zhǎng)期。

我國(guó)有3億多農(nóng)戶，現(xiàn)在擁有農(nóng)用車2000萬輛左右，每15戶農(nóng)戶擁有1輛農(nóng)用車，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)民生活中發(fā)生的勞動(dòng)量50%是靠運(yùn)輸來完成的。如果農(nóng)村運(yùn)輸和城鄉(xiāng)之間的農(nóng)產(chǎn)品流通要實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，初步測(cè)算應(yīng)達(dá)到每5個(gè)農(nóng)戶1輛農(nóng)用車的水平。因此，在未來10～15年內(nèi)，農(nóng)用車社會(huì)保有量將有可能增加 3倍，即達(dá)到6000萬輛的規(guī)模，市場(chǎng)潛力巨大。

1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)選擇

1.1 設(shè)計(jì)需求與總體概論

有需求就會(huì)有為滿足需求所做出的相應(yīng)設(shè)計(jì)，那么，農(nóng)村到底需要什么樣的車呢？隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，農(nóng)民收入增加和購(gòu)買力的提高，農(nóng)民對(duì)農(nóng)用車的需求呈現(xiàn)個(gè)性化，可以拉貨，價(jià)格也不貴的車應(yīng)是當(dāng)今農(nóng)村人的最佳選擇。對(duì)于在農(nóng)村生活的人們來說，外出活動(dòng)基本局限于搬運(yùn)農(nóng)作、拉拉貨物牲畜，而很少用于乘客的運(yùn)輸，所以設(shè)計(jì)必須要滿足能夠載重的貨車類型；而制約著農(nóng)村車輛的問題在于道路。道路問題一直處于難以解決的環(huán)節(jié)，農(nóng)村道路復(fù)雜，參差不齊，導(dǎo)致車輛在行駛時(shí)會(huì)造成某些困難，因此所設(shè)計(jì)的汽車必須是適合多種路況行駛的車輛；與城市不同，農(nóng)村所使用的汽車，不用追求高速、大功率，反而是要求經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)化，省油便宜才是適合低收入農(nóng)村發(fā)展的汽車。除基本設(shè)置外，由于農(nóng)用車是面向農(nóng)村，即多用于務(wù)農(nóng)的汽車，需要在某些方面具有特殊的功能，比如能加工農(nóng)作物，有效保存水果產(chǎn)物，能灑水灌溉之類的汽車。

需求是各式各樣，因此設(shè)想選擇皮卡這一大體車型，利用后車廂那部分做出各自的改裝來適應(yīng)不同種類的需要。皮卡是英文Pickup的音譯，又名轎卡，顧名思義，亦轎亦卡，是一種采用轎車車頭和駕駛室，同時(shí)帶有敞開式貨車車廂的車型。其特點(diǎn)是既有轎車般的舒適性，又不失動(dòng)力強(qiáng)勁，而且比轎車的載貨和適應(yīng)不良路面的能力要強(qiáng)。最常見的皮卡車型是雙排座皮卡，這種車型是目前保有量最大，也是人們?cè)谑袌?chǎng)上見得最多的皮卡。

皮卡既可作為專用車、多用車、公務(wù)車、商務(wù)車，也可作為家用車，可用于載貨、旅游、出租等使用。

1.2 農(nóng)用車基本設(shè)計(jì)

車型：由于選擇偏小型的汽車，可以歸結(jié)為介于M1與N1類車型之間的一種既能載人也能運(yùn)貨，這類汽車設(shè)計(jì)總質(zhì)量不大于3500 kg。

軸數(shù)：設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)單型汽車，使用通用的 3軸式。

驅(qū)動(dòng)形式：為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用 4×2的驅(qū)動(dòng)形式。

布置形式：根據(jù)皮卡的典型布置形式，即前置后驅(qū)。

尺寸參數(shù)：外廓尺寸4800×1500×1460 mm，軸距2500 mm。

質(zhì)量參數(shù)：整備質(zhì)量0.2 t/人。

動(dòng)力性參數(shù)：最高車速130 km/h，最小轉(zhuǎn)彎直徑12m。

通過性幾何參數(shù)：最小離地間隙是有關(guān)通過性的主要問題，因?yàn)檗r(nóng)村道路復(fù)雜地況很差，這一數(shù)值選擇200mm，接近角22°，離去角17°。

發(fā)動(dòng)機(jī)選擇：柴油機(jī)，直列水冷，1.6L 6缸發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)公式功率與最高車速的關(guān)系估算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率，并得出相應(yīng)轉(zhuǎn)矩60 kW與3400 r/min。

輪胎：選擇最成熟的子午線輪胎。

2 參數(shù)與性能分析

2.1 合理性

符合農(nóng)村現(xiàn)實(shí)情況的皮卡應(yīng)該是中低速，低排量，低價(jià)格，有良好通過性，并省油、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易修理的汽車。有了這幾點(diǎn)的附加要求之后，對(duì)于以上選擇的尺寸、質(zhì)量與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，完全能夠滿足農(nóng)村實(shí)用情況對(duì)汽車的要求。使用最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)最成熟的布置構(gòu)造形式保證了這款農(nóng)用車的使用特性與在農(nóng)村的合理性。

2.2 價(jià)格

此款車型是利用國(guó)外皮卡的參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的，雖然國(guó)外高級(jí)皮卡價(jià)格比較高，但與之相對(duì)的是它的高性能與高配置，這里將國(guó)外皮卡尺寸減小，并使用較小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)矩功率也與之配套地減小，考慮到農(nóng)村使用最大的要求是實(shí)用性，即不需要安裝一些附加功能的配件，價(jià)格上完全能夠大幅度地削減，通過查閱如今長(zhǎng)安鈴木多種皮卡車型的價(jià)格之后，發(fā)現(xiàn)以上設(shè)計(jì)價(jià)格能夠降低至3～4萬。

2.3 發(fā)展空間

此款設(shè)計(jì)的特別之處是皮卡這樣的車型容易改裝，后面有充分的操作改造空間，裝貨、載作物、拉牲畜當(dāng)然只是本有的作用。如果稍微在后面做點(diǎn)文章，即根據(jù)農(nóng)民日常生活的需要開發(fā)可以裝載式的各類后備功能箱，例如灑水箱之類，這樣使農(nóng)用車的功能得以增加，使用價(jià)值也得到提升，性價(jià)比也隨之提高，而這樣的簡(jiǎn)單裝備非常適合一個(gè)皮卡車型的改造。即使不增加這一改造功能，它也能夠完美地完成農(nóng)民賦予它的任務(wù)，1.6L的排量不算大，但在農(nóng)村這樣速度相對(duì)較低的行駛中，增加了后備功率，拖一般農(nóng)用的重量不成問題；當(dāng)然，根據(jù)這樣的速度運(yùn)行狀況，也應(yīng)該調(diào)整最佳經(jīng)濟(jì)車速，將最小油耗放置在相對(duì)城市用車較小的速度上，這樣進(jìn)一步降低了油耗量。

3 農(nóng)用車市場(chǎng)

1980年全國(guó)農(nóng)用車產(chǎn)量大約只有幾百輛（當(dāng)時(shí)沒有正規(guī)的統(tǒng)計(jì)）。1983年正式有了農(nóng)用車統(tǒng)計(jì)，其產(chǎn)量為3萬輛。在20世紀(jì)80年代與90年代的20年間，農(nóng)用車飛速發(fā)展，以“實(shí)用、價(jià)廉”的特點(diǎn)填補(bǔ)了汽車市場(chǎng)在農(nóng)村的這個(gè)空檔。

我國(guó)有近13億人口，其中9億以上人口在農(nóng)村和小城鎮(zhèn)。20世紀(jì)80年代初期，農(nóng)村有7500萬輛膠輪人力車，加上少量汽車和拖拉機(jī)從事道路營(yíng)業(yè)性運(yùn)輸；80年代后期，中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制率先改革，首先促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展，農(nóng)村的貨客運(yùn)輸量急劇增加，城鄉(xiāng)之間貨運(yùn)量平均每年以30%的速度遞增。1998年農(nóng)村車輛保有量數(shù)據(jù)是：農(nóng)用車約1350萬輛，拖拉機(jī)1200萬輛，汽車100多萬輛。

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)表明，農(nóng)村居民家庭平均每人純收入為：1978年133.57元，1997年超過2000元，達(dá)到2090.13元。如此收入狀況，決定了農(nóng)村人口購(gòu)買力。除此之外，其他如出行觀念轉(zhuǎn)變、車輛使用習(xí)慣、道路實(shí)際情況都一直在發(fā)生變化，這一切都為農(nóng)用車市場(chǎng)帶來機(jī)遇。此外，改革開放后，我國(guó)農(nóng)村生產(chǎn)資料，包括農(nóng)業(yè)機(jī)械，基本上由農(nóng)戶自行購(gòu)買。因此，農(nóng)村運(yùn)輸車輛市場(chǎng)不受貨幣政策以及控購(gòu)等經(jīng)濟(jì)措施影響，沒有大的起伏。符合農(nóng)民實(shí)際收入水平的農(nóng)用車，對(duì)農(nóng)民的富裕、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展、對(duì)搞活城鄉(xiāng)流通，增加國(guó)家稅收等起了巨大作用。

由此可以看出，農(nóng)用車必定在將來的時(shí)間里出現(xiàn)瘋狂購(gòu)買的潮流，這個(gè)需求是巨大的，一旦打開了農(nóng)村市場(chǎng)，必然會(huì)導(dǎo)致購(gòu)買熱流。而從國(guó)家政策上看，農(nóng)村發(fā)展是國(guó)家未來發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)，與家電下鄉(xiāng)一樣，在未來的時(shí)間里會(huì)受到國(guó)家的大量補(bǔ)助，可謂市場(chǎng)潛力巨大。與此同時(shí)，在科技發(fā)展與技術(shù)提高的新背景下，大量的新技術(shù)會(huì)涌進(jìn)汽車行業(yè)，改革更新速度也會(huì)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在，這一情況導(dǎo)致的結(jié)果是現(xiàn)有的汽車技術(shù)和制造工藝會(huì)遭到淘汰，正好利用這些老而實(shí)用的機(jī)器、材料與技術(shù)，發(fā)展農(nóng)用車，農(nóng)用車的要求不高，對(duì)高端新技術(shù)的依靠不多，利用這幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，制造出便宜、實(shí)用、各項(xiàng)性能指標(biāo)好的農(nóng)用車并非難事。

4 結(jié) 論

農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿薮螅瑢?duì)有一定特色的農(nóng)用車需求逐年增加，市場(chǎng)前景光明，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)這一現(xiàn)象簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)了一款適合農(nóng)村銷售的類似皮卡的小型汽車，在性能與價(jià)格上完全能滿足農(nóng)民對(duì)這一工具的使用和價(jià)格要求。也許設(shè)計(jì)有這樣那樣缺陷，但不乏有研究的價(jià)值，而且必定是今后各大汽車廠商力爭(zhēng)的一塊肥肉。此外，中國(guó)發(fā)展需要農(nóng)村發(fā)展，農(nóng)村發(fā)展當(dāng)然不能缺少應(yīng)有的工具，所以應(yīng)該大力發(fā)展農(nóng)用車的研發(fā)與生產(chǎn)，制造出真正能在農(nóng)村實(shí)用，符合農(nóng)民民情的農(nóng)用車。

[1]候金鐘. 農(nóng)用運(yùn)輸車與發(fā)展[D]. 山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究所.250100.

[2]秦海生. 農(nóng)用車發(fā)展趨勢(shì)[J]. 湖北農(nóng)機(jī)化. 2004, (2). 1-3.

[3]周偉. 有關(guān)農(nóng)用車征費(fèi)問題的思考和建議[D]. 吉林省交通規(guī)費(fèi)征收管理局吉林分局.

[4]張永芝. 也談農(nóng)用車的發(fā)展[D]. 杭掛機(jī)電有限公司.

[5]李超. 農(nóng)用運(yùn)輸車執(zhí)法主體事關(guān)“三農(nóng)”問題[R]. 眉山市農(nóng)機(jī)局.

[6]一民. 對(duì)發(fā)展農(nóng)村汽車的思考[J]. 汽車工業(yè)研究. 2006, (6).

[7]張慶文，茍?zhí)靵恚笸?等. 農(nóng)村發(fā)展中的問題識(shí)別與分析[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì). 2008, (5). 1-5.