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载重增加能多挣多少?

2009-08-16 00:00:00 齐兵

    80年代英国关于5轴载货列车最大总重的规定从32英吨增加到38吨,从表面上来看,汽车列车总重从32英吨增加到38吨似乎很好,并且还可因此而增加运输收入。然而,事实果真如此吗?

    首先,从重量单位来看,38吨相当于37.4英吨,实际上总重只增加了5.4英吨。而对于这个吨位级的汽车,必须使用五根车轴,尽管第五根车轴可以布置在牵引车或挂车上,然而,在其布置上并没有很多的自由。更重要的是,必须安装后防护挡板和侧防护挡板作为附加的保护装置,以满足安全的要求。这是一个复杂的装置。这样一来,从新的列车总重法规中究竟能获得多少好处呢?

    真正的效果只能在经过一年左右实际使用以后才能看出。在这期间,用户将能够搜集到试验的各种情况,找出哪些是合算的,哪些是不合算的,成本可能是多少。与此同时,公司也应当在某些地方开始试用,就“38吨列车使用起来究竟怎样”,这一基本问题进行分析。按理说,欧洲驾驶员开了多年38吨级的车,应能提供必要的答案,但事实并非如此。

    第一,英国的轴距、双联轴距及其重量、轴荷等法规与欧洲各国完全不同。

    第二,如果要达到赢利的目的,当今调整得很好的载重汽车的经济性更需要密切注意牵引车的重量、发动机输出的功率以及经济性,和一系列详细的使用因素等细节。遗憾的是,许多在表面上有吸引力的方案或者不可行,或者由于法规过严,使其变得非常复杂。

    例如,最有吸引力、最稳定的挂车结构之一,是装有低断面单胎的紧密连接三轴(即三联轴)车。它确实是世界上最可靠的半挂车类型之一,但用它组成的汽车列车不可能达到满载总重38吨的指标。

    这是因为,三根轴的总轴距大约为2.25米,即相邻两轴之间的轴距各为l.125米。每根轴的最大轴荷仅允许6900公斤,整个三联轴的轴荷仅为20.7吨。而4×2牵引车的允许最大总重为17吨。这样,列车总重仅为37.7吨。在重量分布和轴荷上不容许有任何变动。由此可见,上述所有的问题并不那么简单。以下依次对各种情况逐个进行分析,以便找出最佳的组合方案或折衷办法。

    四轮牵引车(4X2)

    这些车辆的允许行驶总重(即本身重量加上在鞍座上的负荷)为17吨,其中10.5吨可由驱动轴承受。只有当这种车辆用作牵引车并按总重超过32.5吨办理车辆登记手续时,才适用这个规定。

    对所有其它车辆仍保持旧的限制值,即轴荷为l0.17吨,行驶总重为16。26吨。上述较大的重量只严格地适用于轴距为2.7米或大于2.7米的车辆。但实际上,它包含所有现有的大吨位级牵引车。在牵引车和挂车的组合方面,允许有较多的选择方案以及较大的灵活性。

    六轮牵引车(6×2或6×4)

    这里,规则变得更加复杂。先要习惯于用“外轴距”(0AS)这个术语,它是第一轴中心与最后轴中心之间的距离。极限值就是根据这个尺寸作出规定的。第三轴为驱动轴的牵引车与双驱动轴牵引车属于规则的第一组。规定的三组数据见表1。

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    很明显,如果那些低负荷的中间轴是驱动轴,那将是不妥当的,中轴驱动的6X2牵引车就是这种情况。对于这种等级的车辆,单独引入了一个标准:驱动轴负荷的极限值一律为10.5吨,当外轴距为4米时,总重就限制在22.5吨,外轴距为4.9米时,总重就限制在24.39吨。

    实际上,在牵引车的三种方案中,一般认为牵引车行驶总重为22.36吨可以满足列车总重38吨的大多数使用情况。但是,有些特别的用户可能还会提出更高的数字。

    半挂车

    和牵引车一样,控制半拄车重量和外形尺寸的规定,主要也集中在双联轴的重量和双联轴的轴距上。但涉及的实际数字都不一样,见图1~4,表2~5。此外,必须细心研究,因为它们并不象初看起来那样简单。

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    牵引车与半挂车的组合

    很明显,牵引车的结构型式有广泛的选择范围,而挂车的布置有更广泛的选择范围。所以,它们的组合方式是非常之多的。控制它们组合的规定是相当简单的。这里,采用了一个按尺寸来控制重量的新方法,这个尺寸就是牵引车最后轴与挂车最后轴之间的距离。对于大于32.52吨的汽车列车又补充了一个新的规定,即总长度的最小值。但如果已经满足了轴荷以及轴距的规定,则很难看出还需要这个值。

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     对于两釉牵引车和三轴牵引车,这个尺寸存在着明显的差别。对于4×2牵引车,从牵引车最后轴到挂车最后轴之间的距离不得小于6.9米,但对三轴牵引车来说,其距离仅需要6.3米。这个差别对拟定联接器尺寸有很大的影响。

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    一般地说,轴距小于规定值并且总长小于l2米的汽车,只能在减少载重量的条件下行驶。减少的有效载重量如图2和图4、表8和表5所示,按不同的比例计算。当然,并不是不允许使用六根轴代替五根轴。实际上,有些用户需要小车轮的三联轴挂车,以获得较大的装载空间,并用三轴的牵引车牵引。

    行驶中的问题

    如果仔细研究重量和尺寸法规的本质,就会发现,虽然可能具有较多的组合方式,但它要复杂一些。这些法规在实际使用中可能导致某些很难解决的问题。也许最困难的问题是半挂车要和38吨及32.5吨两种汽车列车的牵引车组合应用。

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    更换牵引车是常见的,特别是挂车脱开后在工厂内装载或卸载,然后再挂在牵引车上。但当将38吨汽车列车的牵引车用于整个运输过程中的满载路段时,当挂车为空载或只装载了空纸板箱或集装箱时,完全没有必要使用这类新而贵的汽车来牵引挂车。

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   目前,一种典型的双联轴式挂车,其前缘至牵引主销孔的距离为l米,因而很容易挂到三轴牵引车上。然而,完全可能超过l5.5米新的列车总长限值。挂车前缘至牵引主销孔为1.2米的更新的挂车,将是最合适的。但为了使双联轴和牵引主销两者获得合理的重量分布,许多三轴牵引车将要求挂车的前缘至牵引主销孔的距离为l.6米,而这种挂车在与普通4×2型32英吨汽车列车的牵引车组合时,无疑将发生碰撞。

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   采用双牵引主销挂接挂车是不困难的。在大约l0分钟内可以交换销轴的螺栓,使其从l.2米的位置更换到1.6米的位置上。但驾驶员必须会正确地拧紧和锁住螺栓。

    当38吨列车的牵引车为4×2型并拖挂三轴挂车时,这种情况比较简单。这里牵引主销的位置的差别不可能有这么大。如果用旧的32英吨列车的牵引车,就不应拖挂满载为38吨列车的三轴挂车。但这种情况很容易发生,特别是当车队作干线转运使用时更是如此。

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    与各种组合相关的使用因素大多仍是推测的,但那些最明显的因素能合理而准确地预测出来。对于4×2牵引车与三轴挂车的组合,许多用户认为最大问题是驱动轴过载。当使用总重32吨四轴车时,这种情况常发生。

    将挂车双联轴的位置充分前移,使之承担足够的载荷,从而避免牵引主销承受载荷过大,这样就可大大地避免上面这个问题。但如果要拖挂其它挂车,特别是欧洲大陆的挂车,并且车内的载荷分布不均时,那么驱动轴过载是完全可能的。

    对于中轴驱动的6×2牵引车,从英国规定的38吨列车总重的法规来看,将出现一些独特的问题。为了使重量在三个轴上合理分配,鞍座必须处在驱动轴之前。这意味着在挂车前拦板与支承腿之间有个很长的距离,这在挂车卸货时可能发生前端着地现象。此外,这种结构的挂车很难和适合其它挂车类型的牵引车匹配。

    操纵与轮胎磨损

    轮胎是用户考虑的另一个大问题。非常遗憾的是,装用低断面轮胎的高效而稳定的紧密连接式三联轴挂车,实际效果并非理想。而许多欧洲用户和“欧洲行驶试验”用的都是这种挂车。这种结构由于弹簧之间的距离比标准结构大得多,即使车身很高,在稳定性方面也是真正第一流的,其特征是具有很好的横向和抗侧摆的稳定性。

    这些短轴距三联轴意味着它们不像长的三轴车那样容易磨损轮胎,也不像宽轮距的双联轴和三联轴车那样在转弯时破坏沥青路面。宽轮距的双联轴的轮胎磨损可能是严重的,可以看到许多驾驶员赞成第三轴为转向轴,其转向操纵是拉杆传动的或自由摆动的。

    不管在哪种情况下,根据经验,这对操纵稳定性的影响几乎是灾难性的。曾经使用过的每辆用从动轴转向的挂车,都出现了稳定性差的现象。行驶中迅速变换车道时,挂车的摆动幅值极大,远远超过了应占的空间。

    这种车辆在拱形路面上行驶时,转向轴在侧向力的作用下,会顺着拱形偏转。在欧洲大陆的直线拱形路面上行驶的汽车列车,其挂车的后部顺着拱形的斜坡偏摆出去足有一英尺半,而驾驶员却无法纠正它。

    当然,三轴牵引车上的轮胎磨损也是值得考虑的。毫无疑问,接近中轴的后轴也能同向转向的结构最为理想。六十年代末,阿特金森公司的“领袖”型车是这种车型的典型例子。它具有极好的轮胎磨损特性。自由摆动的中轴往往是不太理想的。在芬兰,有很多这类车辆,这种车在规定的轴荷和尺寸下总重较大。但几乎所有这些车的前轴和中轴上的轮胎磨损都很快。

    前轮轮胎的磨损似乎是由于其它非行驶速度的原因而产生的。此时,中轴锁住不动,不能转向,汽车呈现象传统的六轮车那样的不足转向。中轴上的轮胎磨损,是因为它的转向不靠拉杆传动,为保持其行驶方向车轮总是在地面上拖动的缘故。

    从轮胎磨损观点来看,6×4双后轴驱动车并非特别好。其后部双联轴上的轮胎存在着摩擦磨损,而在前轮上的轮胎又因转向不足产生磨损。它比6×2车多两个轮胎。因此,对于这两个轮胎也必须予以考虑,抛开轮胎的数目可以看出6×2的后从动轴轮胎磨损情况也相似。有些6×2车具有单胎的从动轴,而有些在两个后轴上都是双胎。

    高度

    在考虑汽车的外形尺寸、轴荷、轴距以及总重等复杂因素时,很容易忽视高度这个潜在的重要因素。从表面上看,4.2米的高度限值不会出现多大问题。但如果考虑到高度为8.5英尺(2.59米)的集装箱的使用正在不断增加,则必须加固和加高车架,以适应新的更大的负荷和较大的轮胎(多半采用12.00轮胎而不是11.00轮胎)。

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    而且,为了使较长的底盘车架保持原有的铰接摆动角度,鞍座也较高。这样,其总高很容易超出4.2米这个限值。如果运输工作涉及集装箱,除非细心研究车辆的详细规格,否则一般是不会注意到这一点的。在上述情况下,为了降低空载时集装箱的高度,采用空气悬架是没有效果的。

    有效载荷问题总重38吨的汽车列车比32英吨的汽车列车要多5.48吨,其中包括附加设备的重量。实际载荷值对于平板车、冷藏车、液灌车和篷顶车等车来说,差别是很大的,但可利用的额外载荷极限值是不变的。

    考虑到附加轴、车轮与其悬架、制动器以及相应的附加底盘装备,五轴汽车的附加自重很难低于1.1吨。6×4的汽车底盘比其它底盘自重更大。

    综上所述,从有效载荷极限值中减去的最小额外重量为1.25吨(如果采用6X4牵引车而选用部件时不细心的话,其值可上升到2吨)。能得到的额外有效载荷的绝对值,最大为4.2吨右右,也可能小至3.5吨。

    显然,在决定从事任何38吨布置方案工作之前,首先必须确定用户是否能利用额外的有效载荷。其次是要考虑其收入是否能够超过附加装置的购置费和额外运行的成本(主要是燃油和轮胎)。对于那些不能做出这些计算的驾驶员来说,可靠的解决办法是坚持用32英吨车。

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