文章详情

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了

车货揾食

2018-04-07

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了

【卡车之家 原创】1989年达夫(DAF)推出了一台名为FCV的概念卡车。说到FCV,我们现在通常会想到燃料电池汽车,然而达夫FCV并不是什么新能源动力车辆,它的动力系统跟传统柴油卡车几乎没有差别。而从外观上看,它也不是我们想象中那种特别酷炫的概念车,那它的“概念性”到底在哪儿?

达夫FCV是“Future Concept Vehicle”(未来概念车)的简称,虽说它没有特殊的前沿技术概念,但推出至今近30年的时间里,应用在它身上的一些设计想法,在今天量产的商用车上得到了展现。

●  市场和法规驱使,欧洲卡车进入新型研究阶段

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了达夫博物馆里的FCV

80年代末,随着欧洲经济的强势增长,卡车产业的销售和利润也在持续上涨。同时,运输相关的法律法规也活跃了起来:首个限制车辆排放的规定——欧一排放标准将要实行;一些国家已经提出了车辆加装限速器、防飞溅装置、尾气过滤等装置的强制要求;车辆尺寸和总重也重新制定了标准以及严格执行。

市场需求、法律法规,是让商用车产生改变的直接诱因。对这两项因素进行评估、关联,并作出对应的解决方案,成了当时欧洲卡车厂商的重点研究项目。

概念卡车也是从那个时期开始兴起的,不只是这台达夫FCV,各大牌的概念车型也陆续出现在车展上。包括法国的雷诺、德国的曼恩和奔驰、西班牙的Pegaso(1990年被依维柯收购)等厂商,都展现了他们对未来商用车的构想。

●  吸收利兰卡车技术后,达夫FCV以量产车为基础

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了利兰-达夫95型卡车

1989年的夏天,在吸收了利兰TX450概念卡车的技术成果后(1987年荷兰达夫收购了英国利兰卡车公司),为了得到进一步的发展,达夫的工程师试图将FCV研究项目放在一台量产车型上,最后他们选择了利兰-达夫95系列卡车进行改造。

按照项目计划,达夫FCV原本应该会有多种车型,比如不同尺寸、不同驱动方式等等,但最终他们只选定了5.24米轴距、6X4驱动的集装箱运输车为样版。然而,这并不是一台普通的双驱载货车,配置和设计布局上它的构思相当“奇怪”。

●  压缩驾驶室空间后,如何提升舒适性?

1.顶置卧铺

法规对车辆总长设定了限制,为了获得更多的载货量,欧洲多家厂商都尝试过压缩驾驶室长度,顶置卧铺是一个解决方案,这也不是达夫FCV的首创设计了,而单排座位的长度确实是底线了。

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了单排顶置卧铺驾驶室

2.平地板但高度低

驾驶位的高度不高,而下方是一台11.6升的重型发动机,如果以现在的卡车结构来看,驾驶室内应该会有一个巨大的发动机隧道,但这车并没有,它出乎意料的是平地板。这是由于发动机采用了下沉布局设计,往下再说说这底盘布局的精髓。

3.没有登车踏板

驾驶室两侧没有登车踏板,它配备了气动台阶,在打开车门时会自动落下。好处是使得车门表面平整,有助于减少行驶中的空气阻力。其实,这种设计很大程度上是“被迫”的:由于发动机附件布局紧凑,这两侧分别布置了水箱和中冷器,登车踏板的空间因此被占用了。

4.内饰舒适化趋势

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了

内饰配置较为特别的有伊思灵豪森的高端座椅,还有倒车影像(要知道2000年后电子产品才真正发展起来)。

事实上,有限的驾驶室空间和舒适性是相矛盾的,协调和平衡这两者的发展一直都是卡车设计的研究课题。

●  车架为“减载”而设计,底盘件如何布局紧凑?

1.铝合金箱型车架

时至今日,钢铁仍然是卡车底盘车架的主要材料,但当时达夫的工程师认为,钢铁质量太大,而且“过于坚固”——由于法规限制了车辆总重,高强度底盘对于物流车辆来说没有太大必要。

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了车架高度很低,可载货区域大

在考察了包括树脂纤维在内的多种材料之后,他们选择了铝合金,并将车架做成了箱型。这种设计较为简单而且相对成本低,也因此可以减少约10%的重量。

这种车架除了重量轻以外,还有就是高度低。使用尺寸为315/70R19.5的米其林定制小外径轮胎,车辆载货平台的高度仅为85厘米,同时保留了22厘米的离地间隙。

2.发动机“下沉”和“前置”

发动机、变速箱、传动轴等都焊接在这个箱型车架的内部,整套系统的高度都比较低。11.2升的重型发动机只有一小部分突出了车架,这就是为什么低矮驾驶室是平地板结构的原因。

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了发动机机体靠前布置,附件则放置在两侧

驾驶室是单排的长度,照理来说重型六缸发动机长度会超出驾驶室,与载货区域产生干涉,但它并没有。这是由于发动机放置在了车架的最前头,而水箱和增压中冷器等附件则放置在了车架的两侧。这使得驾驶室下方部件的布局相当紧凑,有点像前置前驱轿车的发动机舱。

水箱与车架形成一定夹角,有一定的迎风面积,类似于F1赛车的散热器布局设计。中冷器之后集中布置了发电机、空压机、液压输出装置等。两个散热器分开布置,也能让散热效率提升,让风扇的工作减少。

●  驱动形式、悬架设定、刹车系统

6X4双驱双转向

达夫方面希望车辆采用双转向,以得到更好的机动性和减少轮胎磨损,另一方面又想获得双驱的良好驱动力,因而造成了冲突。最后的解决方案是,他们采用了一个“分配扭矩”中央差速器:1/3驱动力分配给第二轴(单胎),2/3驱动力分配给第三轴(双胎)。

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了中间轴为单胎,可驱动可转向

单胎的第二轴也可转向,使用电动液压系统控制。这种双驱双转向系统被称为DDDS,根据现今的欧洲法规,DDDS可应用在总重为48吨的车辆上。

刹车盘“远离”车轮

首先要知道,这车采用了前独立悬架、后气囊非独立悬架,而制动系统使用了盘刹。这个盘刹系统使用了克诺尔定制的“气推油”活塞卡钳(气推油确实是历史产物了,后来的重型车都采用纯气刹)。

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了刹车盘和卡钳在靠近车架的位置

由于轮圈小(19.5寸),并且悬架布局紧凑,所以很难像常规车辆一样布局刹车盘。他们将刹车盘往“里面”放置,绕开悬架并靠近车架。这种貌似迫不得已的做法,却使盘刹的冷却效能提升了6倍,也更容易检查维护。

●  配件定制和“集约化”概念

除了克诺尔的盘刹系统,多家零部件供应商提供了定制支持,包括ZF、海拉、博世、威伯科等。定制化的最大意义是最大程度上匹配车辆的设计需求,比如萨克斯-博格(Sachs-Boge)的减震器重新调整了阻尼,就是根据特定的车辆总重等因素进行设定的。

另外,车辆上的某些部件可实现两个或多个功能的概念。比如驾驶室的管状阶梯支架,同时也用作储存液压油。让整车的结构更简单、零部件更少,这关于“集约化”的方向,也是目前一直在研究的。

●  关于达夫FCV:工程师在努力做些什么?

为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了

对于一台货车,我们看重的是它的盈利能力,其中一个关键点是载货量。但由于法规的要求,整车的长宽高尺寸被限制,因此货厢大小和驾驶室空间是相互制约的,也是相互矛盾的。工程师们一方面通过发展技术把两者都做得更好,另一方面也在寻求一个平衡点。

除此以外还有许多矛盾点,比如现在为了满足排放标准的后处理系统,和车辆的耐用性、动力性是有所冲突的……在诸多条件的限制下,最大程度地提升车辆的盈利能力,就是商用车工程师们在努力做的事情。(图片来源网络;资料来源:commercialmotor.com;文:黎文豪)

注:本文为卡车之家原创,版权归卡车之家所有,任何媒体、网站或个人如转载、引用时,请须注明“来源:卡车之家,并标明作者”,对于侵权行为,卡车之家保留起诉权利。

车友群二维码
打开APP,看更多精彩内容
打开APP,看更多精彩内容
  • 首页
  • 行业信息
  • 为啥说设计卡车要绞尽脑汁,看到这台80年代的达夫FCV就懂了

公司名称:北京卡车之家信息技术股份有限公司
ICP备案号:京ICP备09080840号-2

发表评论…
  • 看车
  • 0
  • 0
  • 334