某輕量化重型卡車產(chǎn)品設計開發(fā)

王小華

摘 要： 輕量化設計是現(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。在計重收費的踐行與實施過程中，各項油耗法規(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)品設計與開展，對此具體的重卡輕量化的設計思路、技術(shù)線路等相關(guān)領(lǐng)域進行探究分析，

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；設計

汽車輕量化的設計在我國節(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，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?；诖朔N狀況，本文主要探究了現(xiàn)階段的輕量化重型卡車的設計背景與策略。

1 輕量化重型卡車的設計開發(fā)背景

在社會經(jīng)濟的發(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，完善了現(xiàn)有的計重收費相關(guān)運輸政策，使得重卡設計的輕量化的市場逐漸成熟起來，其中在《公路安全保護條例》實施之后，對于重型卡車的超載運輸執(zhí)行等檢查變得更為嚴格，其監(jiān)督與處罰措施也逐漸完善，這也就導致了人們對于高品質(zhì)輕量化重卡設計的實際需求。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。

裝載量對于車輛運輸?shù)恼w效益有著重要的影響，輕量化是實現(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)濟效果。運輸車輛的使用者為了追求最大的經(jīng)濟效益，就會通過選購輕量化的重型卡車降低自身的運輸成本。其次，物流運輸行業(yè)的整體運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\輸形式。在超載以及高效的轉(zhuǎn)化之間，各種因為高位重載性能優(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

在測量計重收費的趨勢發(fā)展指向，各種輕量化的卡車設計可以有效的滿足實際用戶對于整體的效益以及燃油等經(jīng)濟性能的主要需求。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，這就導致了車輛自重高的問題較為顯著。

2 輕量化重卡車的設計策略

在進行輕量化重卡車的設計過程中，具體設計策略如下：

2.1 設計輸入

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。對此在進行市場定位的過程中要提高對輕卡化的研發(fā)與設計工作的重視，要明確輕量化重卡設計的重要思想，明確具體的內(nèi)容。

2.2 設計構(gòu)想

在進行卡車布置的方案設計中，要提高對具體車型的模塊設計，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)過程中設計新零件。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

在進行輕量化的重型卡車設計過程中，要提高對新材料、新結(jié)構(gòu)以及新技術(shù)的應用，通過各種技術(shù)創(chuàng)新增強整體的性能。相關(guān)整車設計以及零部件的選擇過程中，要盡量使用貫徹輕量化的應用原則，要盡可能的保障整車的動力性能、經(jīng)濟性能相關(guān)適量的超載性能，利用全新的材料使用，利用各種精細化的設計形式，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）車架輕量化設計路線。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，在進行車架總成的設計過程中就要使用高強度的鋼制品。在增強鋼板前度的重視，可以穩(wěn)定其自身的可靠性；在設計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)相對較為復雜，重量也相對較大。對此在進行重卡輕量化設計過程中要盡可能的使用高強度的鋼板，通過單層車架設計的應用，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，進而采取QSTE700TM，700MPa等級的低合金高強汽車縱梁鋼板進行產(chǎn)品的設計與研發(fā)，基于相關(guān)優(yōu)化設計以及具體的 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實現(xiàn)了車架的減重。

（2）懸架系統(tǒng)的輕量化?，F(xiàn)階段主要采用的是少片簧方式，進而實現(xiàn)整個懸架系統(tǒng)的整體輕量化，在實踐的操作過程中，可以有效的起到降低重量以及噪音的效果。在實際的設計過程中可以基于具體狀況進行前板簧的相關(guān)設計。

（3）不同種類支架的整體輕量化設計。在設計之前，相關(guān)車輛上具有獨立的系統(tǒng)支架，在操作過程中對于相互使用不做考慮，導致相關(guān)支架種類的增多問題。如果如果對其進行調(diào)整，會因為支架數(shù)量的增多、導致整體重量的提升，導致各種管理苦難等問題的出現(xiàn)。所以在進行設計的支架設計過程中，要對其進行合理化的整體設計，通過輕量化設計，實現(xiàn)產(chǎn)品的將臨近部位的支架綜合到一個產(chǎn)品上實現(xiàn)，降低了整體的整車重量。在設計的過程中，也可以通過其他相關(guān)輕量化的零部件應用，進而完善整體的輕量化設計效果。

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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，輕量化的重卡在設計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、變速箱鋁合金殼體、車橋的輕量化設計、高強度鋼等相關(guān)復合材料的應用，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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