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铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

2021-06-26 04:00:00 霍景春

【卡车之家 原创】“轻量化”,这个词在卡车行业被提出,各大车企开始践行,应该是在2008年到2009年左右。在公路车领域,随着计重收费的实施,通过有效的手段减轻车身重量,让用户多装一点货,多赚一点钱,成为政策下的大趋势。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

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通过新材料和替代材料应用、车辆模块化设计、零部件跨功能整合等方面的轻量化技术。目前,主流的13升6X4牵引车,自重基本上在8.2吨-8.5吨区间。这个重量,也是一道极难跨越的鸿沟,在确保安全的前提下以及现有材料的应用,已经很难再给车辆减重。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

但是,车企的探索绝不会止步于此,为了降低车辆自重,铝合金挂车、铝合金大梁的牵引车(华菱),轻卡(欧马可)曾经先后有相应的车型推出。目前,除了铝合金挂车被某些快递公司大量应用之外,这些车辆也只是停留在验证阶段,并没有量产和销售,但是也不难看出,这或许是未来车辆进行轻量化的方向以及趋势。

2021年6月7日,在第五届乘龙品牌客户日上,东风柳汽展出了自己的轻量化车型。通过采用铝合金材质的驾驶室、大梁等关键零部件,将13升发动机的牵引车自重控制在了7.2吨,赚足了眼球。


那么,13升6X4牵引车,自重控制在7.2吨的范围,有几个问题大家会比较关注,分别是:

1、铝合金做的车?靠不靠谱!

2、它能不能量产,最终会用在什么工况?

3、比普通的牵引车,价格贵了多少钱。

这篇文章当中,我们来分别探讨一下上面的问题。


铝合金造车不是新鲜事 在商用车上比较罕见

在乘用车领域,随着对环保概念的日益加深,采用铝合金为汽车总质量减重的方法,能够很好的降低燃油的消耗,从而实现汽车所带来的污染。

另外,“铝合金车身”,因为成本价格高、成型和焊接难度大、维修费用高、强度不如高强度钢等缺点,一般车企很难驾驭这虽然好,但是问题也同样明显的“铝合金”。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

于是,采用“铝合金”作为车身/部分车身成为了汽车圈当中的高端玩家,比如奥迪A8、捷豹XFL、特斯拉Model S等。另外,想要为自己的车贴上“高端”的标签,铝合金似乎是一个不错的选择。

因为,铝合金足够的轻、铝合金车身技术,相对来说复杂一些。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

在卡车领域目前在挂车领域运用的比较多,以抛货为主,方量至上的快递运输行业,因为货物以及运营工况的特性,铝合金挂车成为了很好的选择——足够轻,意味着更好的燃油经济性,在大型的物流公司运营层面,单公里成本的降低,能够为企业带来更大的收益。

而在牵引车或者载货车上应用并不多见,且目前虽然有厂商进行展出,但是更多是前瞻性技术的展示,而非量产技术应用。目前,我们见到的,只有华菱、福田、东风柳汽三个车企。

铝合金做的车 靠不靠谱?

卡车的总体构成由4部分组成,分别是动力总成、底盘、车身及附件、电子电器系统。

在动力总成上,铝合金的应用早已见怪不怪;那么剩下的,能够用铝合金材质所替换的,且效果最明显的,就只有底盘以及车身部分了。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

车身,也就是我们俗称的驾驶室、驾驶楼子。基本上是采用内部框架、外部蒙皮的工艺进行生产。内部的框架结构,以及外部的蒙皮通过冲压、焊接等工艺组装在一起,再加上覆盖件等等,最终形成了我们卡车司机每天赖以生存的家。

当然,过去,内部框架以及外部蒙皮,材质均为钢板,或者高强度钢板。然而,这些组件的强度,并不是越硬越好,而是要设计相应的溃缩区域,通过吸能的方式,来降低事故中驾驶员的伤亡程度。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

在乘龙H7“铝合金驾驶室”上,他们通过对相应部件材质的替换、蒙皮材质的替换,实现了驾驶室的“铝合金化”,将整个驾驶室的重量控制在890公斤。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

卡车的底盘部分,因为牵扯到承载的原因,一直是轻量化最难逾越的鸿沟。拿大梁来说,目前主流的牵引车一般采用厚度为8毫米的高强度钢辊压而成,再通过铆接的形式将横纵梁连接在一起。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

此次我们在东风柳汽品牌日所见到的轻量化乘龙H7,为了让大梁的强度能够满足标载下的承载需求,采用了12毫米的铝板,并采用辊压工艺成型,通过螺栓将横纵梁固定在一起。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

整个底盘部分,除了铝合金的大梁之外,还采用了诸多的轻量化技术进行整体的降重,比如铝合金的传动轴、铝合金油箱、复合纤维板簧、铝合金发动机悬置及推拉杆、以及更轻的锂电池甚至是电源线等。

技术层面而言,车身、大梁、结构件采用铝合金材质,在标载的前提下,并不会存在太大的问题。但是目前,这种论证只是停留在实验室的阶段,因为车辆上路行驶后将面临更为复杂的工况。所以,卡车铝合金化是前瞻性的技术储备,从论证而言,是靠谱的。

为什么一个采用铆接,一个采用螺栓紧固,这一点我们在下一节当中会进行说明。

铝合金卡车是否量产?会用在什么工况?

就像车企的“概念车”一样,它是车企前瞻性技术的展示,也是未来车企研发的方向。

铝合金材料的应用,在卡车上并不是什么新鲜的事情。比如铝合金的车轮、铝合金油箱,早已在轻量化车型上司空见惯。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

随着场景化对于车辆需求的转变,用于快递行业的铝合金挂车也被“三通一达”这样的快递公司大幅应用。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

但是前面我们提到的铝合金卡车,在量产方面可能还存在诸多的问题。比如我们在前面重点提到的:同样是车架的紧固方式,一个用铆接,而一个用螺栓紧固。

大梁是卡车中最重要的基础总成零部件之一,是卡车底盘的脊梁,几乎所有的关键零部件都装配在大梁总成上面,它承受这所装载的全部重量,传递着全部驱动力和制动力。

卡车的大梁主要由纵梁、横梁、加强板、各种连接板及纵梁上的相关附件构成。各种零部件之间通过焊接、螺接、铆接等工艺进行组合。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

相对于焊接和螺接而言,铆接成本更低、生产方便,且在动载荷下,铆接相对焊接而言结构具有更好的疲劳强度,更好的抗拉强度,以及不易变形,维修方便等特点;相对螺接而言,成本方面能够更低一些。

所以,大部分的卡车纵横梁的组装采用铆接工艺,而我们此次拍摄的铝合金大梁则采用了螺接的方式,又是什么原因呢?

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

我们知道,卡车在道路上行驶的时候,因为路面的不平整、驱动力、制动力等因素,大梁会产生相应的形变。而各个连接部位,在大梁形变的过程当中要承受非常大的力。

因为铝合金与钢材的抗磨性能相比,铝合金因为其密度低,肯定会在形变的过程当中,被钢铁材质的连接件造成不可逆的物理伤害,用螺栓紧固则能够更好的进行后期的维修(紧固)。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

一台卡车上路行驶,要面临各种应力变化、面对各种因扭动带来的物理伤害,如果材料之间没有办法达到很好的契合的话,则不具备上路行驶的能力。而采用同样材质的铝合金铆钉,则强度不够。所以,目前而言,铝合金卡车量产、投放市场还不具备相应的能力。

那么未来铝合金卡车是否有望投入市场呢?

答案是肯定的,随着技术的发展,铝合金卡车肯定会是未来的趋势之一,但是对于路况的要求较高,比如它更适合以高速路况为主的标载、轻载运输工况。

价格贵了2-3万元 主要是材料成本

价格方面,我们在东风柳汽品牌日的现场也咨询了相关的技术人员。因为他们还没有经过太仔细的核算,具体的价格并没有确定。

铝合金大梁+驾驶室 13升6x4牵引车自重突破7.2吨

但是,通过同样材质的成本核算,大概会在2-3万元之间,如果形成量产的能力的话,这个价格还会被进一步降低。

编后语:

先回答问题:

1、卡车铝合金化是可行的,但是目前并不具备量产的能力,厂家所展示的,更多是前瞻性的技术储备;

2、铝合金的卡车,可能是未来的趋势之一,因为材料的原因,更适合以标载/轻载,道路条件较好的工况;

3、因为材料的成本关系,铝合金卡车价格相对普通卡车价格会贵2-3万元,但是如果大批量的量产,价格会进一步降低。

卡车的轻量化,是用户的需求,也是车企这些年一直在通过技术努力来不断达成的目标之一。最终的目的,第一是通过降低车身自己来降低燃油的消耗;其二是通过在限重的范围内尽可能的多装货,多一份收益。

目前,卡车通过用更轻材质的外围件使用来控制自重,铝合金大梁、驾驶室等更加终极的轻量化技术,虽然目前部分厂商有所掌握,但是在应用层面,还需要经历实际的验证。

未来可期,我们拭目以待。(文/图 霍景春)

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