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日本卡车的轻量化值得我们借鉴:国产卡车降重还有潜力可挖

2021-07-15 04:00:00 梅振

日本卡车的轻量化值得我们借鉴:国产卡车降重还有潜力可挖

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【卡车之家 原创】提到日本车,卡友们心中就会联想到“车轻皮薄”。由于人均资源匮乏,日本的原油和很多工业原材料都要依赖进口。为了节省资源,日本卡车的轻量化技术一直是走在世界前列。在中国卡车对自重越来越敏感的时候,日本卡车的轻量化材质和轻量化技术也许值得我们借鉴。值得注意的是,日本卡车虽然轻量化程度高,但是没有影响耐用度。日本卡车的平均使用寿命是14年,很多淘汰的二手卡车到东南亚和蒙古、朝鲜、非洲等地还能继续发挥余热。

●  广泛采用空心零部件设计

小编去过两次东京车展,各个零部件的展台上都以很直观和形象的方式展示了日本卡车轻量化技术从上世纪八十年代到目前为止的进化和演变,即便是不懂日文也完全能明白。

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这个对比展示了稳定杆设计和材质的变化,目前主要采用空心杆的设计来降自重。

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同样的,减震器的螺旋弹簧也是采用空心设计来降自重。

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各种轴类也是采用空心设计来降自重,在受力的花键位置采用表面热处理来增强硬度。

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卡友在这里可以自己拿起不同设计的轴类体验重量,很直观地展示了实心、中空和薄肉中空的三轴的重量差别。

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不同时期的螺旋弹簧,截面不同,圈数不同,自重也不同。

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这个对比图很好的展示了几十年来螺旋弹簧的进化。

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气门弹簧也在逐渐轻量化,表格里面展示了不同时期气门弹簧的自重。

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横向稳定杆也是采用中空的杆体加工的,这种多次弯折的空心杆体加工非常考验工艺。

●  铝合金材质的应用面更广

设计结构降自重以外,采用新材料降自重也是很重要的一环。除了常规的铝合金四件套:铝合金车轮、铝合金油箱、铝合金储气筒、铝合金变速箱壳之外,日本卡车在铝合金材质应用方面走的更远。

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日本卡车采用铝合金材质的传动轴和端面齿万向节。

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日本挂车的铝合金材质应用也非常广泛,采用盘式制动器也可以降自重。

●  非金属材料替代金属件

铝合金毕竟是金属材质,日本卡车在广泛应用铝合金之外,已经将很多非金属材质用到了卡车上。

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少片簧甚至是非全尺寸簧的降自重还不能满足轻量化的要求。

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非金属材质的板簧也是日本原创,我们跟进。

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日本卡车厂家已经将树脂复合材质的板簧应用到了轻卡车型中。

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日本卡车的栏板和厢体骨架采用铝合金材质,底板蒙皮和侧围则采用木结构或复合板材,进一步降低自重。我国早期的卡车底板曾经采用过“木+铁”的混合材质,只不过木板容易腐烂,逐步淘汰了这种设计。但日本卡车的木板是经过防腐处理的。因为日本沿海而且潮湿,在海风的吹拂下,普通的铁板更容易生锈。

●  双增压发动机实现轻量化

除了结构降自重和材质降自重,日本卡车还通过一些革命性的新设计来讲自重。

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例如这款双增压发动机,通过进一步压榨发动机的潜力,来使得小排量发动机爆发出大排量机型才有的功率和扭矩,9升级可以达到国产10.5升机的功率和扭矩。从而实现轻量化。整机的铝合金材质很多,但是油底壳并没有采用国内流行的塑料油底壳。日本工程师的匠人精神让他们暂时没有采用这种超前设计。

●  集成化斜齿变速箱实现轻量化

变速箱壳体和更多的零部件采用铝合金壳体可以降自重,展会上展示的卡车变速箱基本都是铝合金壳体的。

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全斜齿的变速箱可以传递更大的扭矩,而且噪音低、可靠性和耐久性更强。可以用较小体积和重量的变速箱来实现降重。

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相对于国内的模块化变速箱,集成化设计的AMT变速箱可以进一步降低自重,毕竟零部件更少了。

●  折叠式液压尾板实现轻量化

目前国内的厢式车尾板一般都是钢铁的,自重较大。而且是整个板上下翻,板面不能折叠,占用的空间也比较大。

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日本的厢式车的厢体采用铝合金材质,连尾板也是铝合金材质的,而且可以折叠收纳到尾部,不会增加后部的外廓尺寸。

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从侧面看,尾板是铝合金材质的,收纳起来后会影响离去角,在国内路况不好的地方很难普及。

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这是液压尾板的电动收放装置,做工比较小巧,也许将来国内也会引进这种折叠式的液压尾板。

●  自重8吨的前四后八

我国的GB1589-2016实施后,受影响最大的车型就是前四后八车型,板簧桥的车型最大总重限制在31吨,空气悬架的车型最大总重限制在32吨,减去它们十几吨的自重,只能拉十几吨货物了。所以这种8x4车型在高速公路上急剧减少,然而日本跑长途最多的就是8x4车型,因为他们可以把自重做到8吨左右。

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以这台五十铃的巨咖8x4载货车为例,我们可以看到它的重心很低,因为轮胎采用的是245/70R19.5的小尺寸轮胎,这种轮胎的总高和我们以前蓝牌十吨王常用的825轮胎差不多高。

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从这个角度看,底盘采用的是单层车架,几个铝合金储气筒布置在车架内侧。

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后悬采用的是气囊悬架,所有的车轮都是亮闪闪的铝合金车轮。驱动轮花纹介于常见的麻将块花纹和顺花纹之间,兼顾了驱动力和低滚阻。

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结构简单的电瓶支架也可以降自重,这种设计绝对是电瓶大盗“窃.格瓦拉”的最爱,在小偷出没的服务区停一晚上就可以上演“今瓶没”。

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同样轻量化低重心的车型还有4x2大单桥和轻卡。这款大单桥的自重6吨左右。

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日本的轻卡车型也是全面轻量化,在我们追求蓝牌十吨王的道路上,日本轻卡同行走上了不同的道路。

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简约但不失强度的后防撞杠也是轻量化的设计,并没有盲目采用铝合金材质。

●  编后语:

我国的轻卡和中卡技术很多都是来源于日本卡车。五十铃、日产柴、三菱、日野卡车的原创设计至今仍对中国卡车影响深远。虽然日本卡车由于承载力差逐渐沦为中国道路上的边缘角色,但是在轻量化设计和轻量化材质的应用方面,日本卡车还是有很多值得我们学习和借鉴的地方。他们并没有盲目轻量化,而是在保证功能和可靠性的基础上再实现轻量化。(图/文 梅振)

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