重卡发展趋势

重卡技术向“十三化”方向发展趋势浅折

2013-10-10 08:59阅读(117)评论(0)重卡技术向“十三化”方向发展趋势浅折

一、重卡向重载高效率和高技术含量方向发展

随着我国基础设施建设投资的不断加大以及水电、矿业、油田、公路、城市交通运输和环保工程建设等项目的增加,重型汽车的用车环境及其它各项指标发生了很多的变化。我国的运输成本约占GDP总量20%，而欧美先进国家只占5-8%，物流成本下降空间巨大，我国运输结构和模式改革迫在眉睫。另外，物流市场分工更加精细，比如：危化、零担、冷链、快递等，物流行业正朝着集约化、专业化方向发展。

标载吨位不断向大的方向发展,多轴车上升明显，重型车发展方向大功率、大型化、长途化、高速化、专用化等重型专用车。通过采用多轴行驶系或空气悬架结构,满足车辆的轴荷限值和提高行驶平顺性。重型卡车车桥总成的整体性能还将向着更舒适、更安全、电子化的方向发展。在传统车桥的基础上不断增加具有竞争优势的先进附件:如增加ABS防抱死系统、驱动防滑控制系统(ASR)、制动间隙调整臂、无石棉制动摩擦片等装置。

二、重卡新品设计流行趋势

新技术、新材料应用是重型卡车行业面临的一个挑战。如果说过去更多的是硬件技术能力的提升，今后将还要加上软件技术能力升级。例如，汽车电子技术、信息技术等职能化的应用，提升车辆的高效营运和精确化管控；还有新材料运用提高可靠性和降低车辆运营成本。

整车模块化设计技术模块化设计技术分系列化设计和平台设计。模块化设计第一个层次为系列模块化产品研制过程；第二个层次为单个产品的模块化设计和进行选择和组合。

CAE产品性能设计技术性能设计由三大要素支撑，一是产品设计前期的对标技术，准确的对标分析、科学的项目规划、周详的产品描述为项目的后期开发提供了参考蓝本和指导纲要；二是产品设计过程中的CAE 验证工程，CAE 的验证分析随着工程设计的数据状态进行动态更新，全程保证工程设计的质量，为性能设计提供了技术保障；三是实行闭环控制模式，在项目的运作过程中，产品验证环节捆绑于各个阶段，既是各个阶段的评审节点，又是性能设计的主线，从而保证各个阶段的输出均在控制目标内，整个项目的运作始终处于闭环控制中。

并行工程设计并行工程的核心是使产品开发人员在设计过程中尽早地考虑产品生命周期中的所有因素，解决好产品的T、Q、C 难题，即以最快的上市速度、最好的质量、最低的成本来满足市场的不同需求和社会可持续发展的需求。

计算机辅助造型技术由三维扫描仪直接输入工作站中、经过矢量处理后得到原始的数据点，再运用CAS 系统进行实体造型，最后得到三维可加工的数学模型。

虚拟现实技术采用虚拟现实技术，设计师不再局限于固定的油泥模型，突破了传统的功能决定形式的束缚，而能充分发挥人的创造性，使得设计中渗入了更多实用性、更多艺术性和更多综合的因素。将车身的形式和功能在更高层次上实现有机结合和统一。

人机工程设计技术新兴边缘学科，从人的生理和心理特点出发，研究人、机、环境相互关系和相互作用的规律，以优化人-机-环境系统的一门学科。利用逼真的虚拟—现实仿真系统，研究出能够让不同身高的司驾乘人员均能获得操作方便，视野开阔的设计。三维人体模型在车身设计中的应用已经日趋成熟，并有一些商业应用软件进行辅助设计。

电子样车技术DMU 技术是基于协同作业机制与理念的并行工程开发技术。DMU结合一系列专用模块，如浏览、运动干涉分析、空间漫游及拆装模拟)、结构优化等分析工具的实用高新技术。采用DMU 技术后，能在设计阶段，发现机构运动干涉等潜在的设计质量问题，从而为机构运动路线优化，确保机构的可制造性、运动干涉分析、可装配性和可维修性提供强有力的技术手段，提高汽车产品的开发速度与质量。

三、重卡驾驶室轿车模化设计技术

重型卡车驾驶室正流行欧洲外观造型威猛设计风格，视野广阔，车身前翻角度大，便于维修。超大版高顶双卧全浮4点气囊减震驾驶室，拥有足够的储物空间充分满足长途运输需要。

空气座椅、上下、前后可调式方向盘、电控自动空调、暖风空调一体化、双锁止结构安全带、翻转式卧铺。驾驶室设计技术包括计算机辅助造型技术、虚拟现实技术、空气动力学模拟、人机工程技术、电子样车技术、CAE 验证技术、模块设计技术、性能设计技术和并行工程。电子技术的快速发展与大量地运用，使重型卡车安全性向智能化方向发展，各主要总成的运行状况，处处都以电子元件感应显示，操作系统大都通过电脑自动协调处理。

目前，驾驶室设计的模块化程度已经达到车门、仪表板（加副仪表板）、顶后侧内饰（加地毯）、白车身模块化。全钢整体设计、四点全浮、空调、空气悬置、空气座椅、多功能转向盘、平地板等技术被广泛采用。此外，ABS、ASR制动技术，空气悬挂座椅、半自动/全自动空调、电控门锁/车窗、环绕式仪表板、安全气囊、碰撞吸能转向柱、电动天窗、如红外线夜视系统、翻车警告系统、卫星移动通信和跟踪系统（Omnitracs）等。配备电冰箱、微波炉等长途生活电器用品及音响娱乐系统，为驾驶员提供了舒适工作环境。除停车、行车制动等基本安全措施外，通过配备功能齐全的监控系统，防侧翻系统，以及采用电控、液压、机械3套独立制动系统，大大提高了整车的安全可靠性。

四、重卡底盘技术发展趋势

重卡底盘使用高强度钢板，减少车架的断面宽度和厚度，使用少片簧、空气悬架、真空轮胎等技术实现降低整备，提高载重量，提高载重利用系数。

车桥桥壳由传统的铸造工艺发展到冲焊、铸钢、管式内涨等，以前为适应超载的大速比后桥逐渐被能提高车速的小速比后桥代替。

悬架系统悬架系统由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。分为非独立悬架和独立悬架两种。目前国内重型卡车的悬架主要为非独立悬架，悬架弹性元件一般为钢板弹簧。

1、板簧悬架钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架；

2、空气悬架空气悬架弹簧是一种运用在高档客车和重型载货车上的悬架系统，是世界钢板弹簧发展趋势。空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,以空气做弹性介质,在一个密封的容器内充入压缩空气(气压为0.5~)，利用气体的可压缩性，实现其弹性作用的。这种弹簧的刚度可变，具有较理想的弹性特性；

目前空气悬架控制模式主要有两种，一种是采用机械高度阀手动调节；另一种为电子控制(ECAS)，使传统空气悬架系统的性能得到很大改善，提高了悬架操作舒适性和反应灵敏度，重量减轻30kg、车架高度降低30mm。气囊排列允许更大的提升高度以及防止桥的扭曲(传动轴角度的变化)。

3、橡胶悬架欧美汽车悬架的发展经历了“钢板弹簧→气囊复合式悬架→被动全空气悬架→主动全空气悬架(即ECAS系统)或橡胶悬架”过程。橡胶悬架是以橡胶弹簧为弹性元件组成。由于橡胶弹簧具有变刚度的特点，因此，整个悬架有较强的承载能力。橡胶悬架在承载性、可靠性等方面都比传统使用的钢板悬架更具优势，而且能够适应矿山作业等恶劣工况。橡胶悬架特点是悬架刚度更软，提高了车辆的的平顺性；自质量轻，增加有效载荷，减少轮胎磨损，降低维修成本；悬架刚度可变，辅助橡胶弹簧，横向、纵向稳定杆等，提高车辆的稳定性和安全性。缺点是橡胶悬架铸件较多、结构复杂，售价与维修费用较高，维修不方便。自卸车、搅拌车等工程车用户更加青睐工艺成熟的板簧悬架

五、重卡车桥技术发展趋势

车桥是汽车底盘中的关键总成之一，承受着重卡满载弹簧上载荷及地面经车轮、车架或承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力、及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。

驱动桥趋向单级减速结构：车桥按载货车、自卸车、牵引车分类，从轴荷、扭矩、速比上将车桥细分，不同车桥匹配不同车型。驱动是靠减速增扭来实现的，减速增扭则要通过车桥的核心部件减速器实现。减速方式主要有单级减速桥、中央双级减速桥和轮边(双级)减速桥。由于双