自卸车轻量化技术开发及应用
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高强度板是轻量化材料之一，与普通低碳钢相 比，具有耐磨性好、抗冲击性高、回弹性好、具有非常 好的可焊性等优点，它被广泛应用于飞机、高铁和汽 车等交通工具中。它的另一个重要的特性是其具有 较高的相对力学性能，能够满足汽车容器材料的使 用要求，符合汽车轻量化发展趋势，表 1 列出了厢体 所用材料的力学性能对比表。
从全球发展趋势来看，汽车技术需要解决的一 个重要问题之一是降低汽车油耗、降低汽车污染对 环境的影响，从而减少地球温室效应。汽车产业的可 持续发展需要与节能环保型相契合，才是汽车产业 未来的发展方向。目前，各国政府都把发展节能环保 汽车当成实现其汽车工业可持续发展和环境政策的 重要部分。
重卡轻量化已经是行业关注多年的热点专题。 显然，轻量化水平越好，运输效率越高，越有利于节 能减排，是重卡产品的发展趋势之一，要达到轻量 化，无论是通过轻量化材料的使用，新的结构还是新 工艺都会使成本增加，轻量化和成本控制成为一对 不可回避的矛盾，在重卡升级的大背景下，总的来 讲，轻量化设计在自卸半挂车上的应用还不够广泛， 发展较为缓慢，未来发展空间非常广阔[3]。
（1）车辆总质量为 8.5 t. （2）整车结构采用轻量化 U 型设计，在保证结构 强度与车箱容积不变的前提下，车厢重量可减少 2.3 t. （3）车厢举升时间：车厢空载举升到最大举升角 的时间不超过 30 s. （4）车厢下降时间：车厢空载从最大举升角下降 到与副车架贴合的时间不超过 30 s. 2.3 采用的技术标准 GB1589《道路车辆外廓尺寸、轴荷戟质量限值》 GB7258《机动车运行安全技术条件》 QC/T 222-2010《自卸汽车通用技术条件》
表 1 厢体用材料的力学性能对比
（2）减轻日常磨损和油耗，运营费用更低。由于 自重更轻，减轻了运输过程中燃油的消耗和对轮胎 的磨损，从而减少了日常运营费用和维护费用。研究 表明，汽车所用燃料约 60豫消耗于汽车自重，汽车重 量每降低 1 t，每百公里可节约燃油 6L 左右。
（3）抗冲击和回弹性好，更安全。从行车安全性考 虑，轻量化自卸半挂车碰撞时惯性小，制动距离减小， 而且塑性材料对人的冲击小得多，所以更加安全。
收稿日期：2017-07-25 作者简介：廖 警（1978-），男，壮族，广西贵港人，研究生，工程师，主要研究方向：专用汽车设计。
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Equipment Manufacturing Technology No.10，2017
2 自卸车轻量化产品创新性、先进性
2.1 该项目产品的技术在国内外的发展情况及主要 特点
在我国治理“超载”力度不断加大，又明确提出 “节能减排”的大背景下，从国家和用户使用角度综 合考虑，自卸车既要进一步提高对各种恶劣环境的 适应能力，又要对保护公路和环境做出积极贡献。这 就使得国内重型自卸车在车型以及产品结构方面都 发生了巨大的变化，也开始逐步在往轻量化设计方 向发展，轻量化材料应用成为达到轻量化目的的主 要手段[5]。
（4）使用寿命长，更经济。使用高强度钢板制作 的轻量化自卸半挂车同等情况下的使用寿命是普通 自卸车的一倍长。
（5）更环保、更节能。大量研究表明，如果汽车重 量减轻 10豫，车辆油耗将下降 8豫，与之相关的 C02 和 氮氧化物（N0x）等有害气体排放量将会减少 4豫，对 减轻汽车整个寿命周期的环保负担会产生大的效果。 2.2 要达到的技术性能指标和参数
欧洲的专用车设计和制造水平世界领先，轻量化 步伐走在了全球的前列。欧洲自卸车大多采用轻量化 设计，材料主要为铝合金、高强度钢、塑料及复合材料 等。在欧洲国家的自卸车普遍采用高强度钢板，并选 用 U 形车厢结构，在减轻自重和提高载重上都有一 定的优点，为用户创造更大效益；重心低、稳定性好， 举升时货物更易居中，角部不粘余料、便于卸货，工作 平稳可靠，其代表公司为德国的曼公司[4]。
中图分类号：U469.4
文献标识码：B
文章编号：1672-545X（2017）10-0125-04
1 概述
1.1 相关产品和技术发展的概况及该产品在国外市 场容量
随着我国经济的发展，依赖公路运输的物流业 将迅速成长，对能源造成的压力将更加明显，环境污 染问题已成为我国经济发展的最大障碍。计重收费 的普遍使用，油价的不断提升，必将导致汽车沿着轻 量化的方向发展。
随着现代物流业越来越发达，轻量化自卸半挂
车将逐渐替代二类底盘的自卸车，成为公路自卸车 主流。经调查越南多家经销商已经到中国相关专用 汽车厂洽谈轻量化 U 型三轴自卸半挂车合作事项， 越南自卸半挂车有 5000 台的市场需求，同时马来西 亚、缅甸、老挝等国家的市场需求容量也非常大。开 发的轻量化 U 型自卸半挂车市场潜力巨大，经济效 益可观[2]。 1.2 国内相关产品与技术现状，国内已取得的最新 阶段成果和达到的技术水平，国内开展相应工作的 主要单位及情况
从用户需求的角度来看，能够适应新法规环境 下对自重、承载、油耗、效率等要求的重卡产品将受 到用户欢迎。从行业竞争的角度来看，各企业之间的 竞争将由简单的产品竞争逐步演变为整个产业链之 间的竞争，谁拥有完善的产业链资源，谁将在产品研 发、成本控制、售后服务包括市场开发方面占领先 机！为了顺应发展趋势和市场、客户的需求，对重型 自卸车的轻量化设计已迫在眉睫[1]。
《装备制造技术》2017 年第 10 期
自卸车轻量化技术开发及应用
廖警
（中国重汽集团柳州运力专用汽车有限公司，广西 柳州 545000）
摘 要：工程自卸车作为工程建设的重要物料运输工具，一直扮演着重要的角色。传统设计主要是增大货箱的板料厚度， 加强相关结构，因此货箱自重越来越大重，导致整车采购成本和运输成本提高，企业和用户的利Leabharlann Baidu空间缩小。为了适应多 种运输工况的要求，本文从材料和结构角度出发，在自卸车设计仲沿用的新材料、新结构，在满足使用功能的前提下，货 箱重量得到有效降低，提高了整车载质量利用系数，降低用户使用成本。 关键词：U 型半挂自卸车；轻量化；高强度钢板；应用
新 《机动车运行安全技术条件》（GB1598-2012） 的实行，对汽车总质量有着严格的要求，而客户在追 求经济利益最大化的前提下，总是要求在汽车总质 量确定的情况下，载质量越大越好。国内外的相关研 究表明，车辆的轻量化改进是降低整车油耗最有效、 最直接的方式。在油价高涨、计重收费法规逐步推广 的情况下，卡车的轻量化改进将为用户降低可观的 使用成本。因此，重型自卸车轻量化设计势在必行。
从全球发展趋势来看，汽车技术需要解决的一 个重要问题之一是降低汽车油耗、降低汽车污染对 环境的影响，从而减少地球温室效应。汽车产业的可 持续发展需要与节能环保型相契合，才是汽车产业 未来的发展方向。目前，各国政府都把发展节能环保 汽车当成实现其汽车工业可持续发展和环境政策的 重要部分。
重卡轻量化已经是行业关注多年的热点专题。 显然，轻量化水平越好，运输效率越高，越有利于节 能减排，是重卡产品的发展趋势之一，要达到轻量 化，无论是通过轻量化材料的使用，新的结构还是新 工艺都会使成本增加，轻量化和成本控制成为一对 不可回避的矛盾，在重卡升级的大背景下，总的来 讲，轻量化设计在自卸半挂车上的应用还不够广泛， 发展较为缓慢，未来发展空间非常广阔[3]。
（1）车辆总质量为 8.5 t. （2）整车结构采用轻量化 U 型设计，在保证结构 强度与车箱容积不变的前提下，车厢重量可减少 2.3 t. （3）车厢举升时间：车厢空载举升到最大举升角 的时间不超过 30 s. （4）车厢下降时间：车厢空载从最大举升角下降 到与副车架贴合的时间不超过 30 s. 2.3 采用的技术标准 GB1589《道路车辆外廓尺寸、轴荷戟质量限值》 GB7258《机动车运行安全技术条件》 QC/T 222-2010《自卸汽车通用技术条件》
表 1 厢体用材料的力学性能对比
（2）减轻日常磨损和油耗，运营费用更低。由于 自重更轻，减轻了运输过程中燃油的消耗和对轮胎 的磨损，从而减少了日常运营费用和维护费用。研究 表明，汽车所用燃料约 60豫消耗于汽车自重，汽车重 量每降低 1 t，每百公里可节约燃油 6L 左右。
（3）抗冲击和回弹性好，更安全。从行车安全性考 虑，轻量化自卸半挂车碰撞时惯性小，制动距离减小， 而且塑性材料对人的冲击小得多，所以更加安全。
收稿日期：2017-07-25 作者简介：廖 警（1978-），男，壮族，广西贵港人，研究生，工程师，主要研究方向：专用汽车设计。
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Equipment Manufacturing Technology No.10，2017
2 自卸车轻量化产品创新性、先进性
2.1 该项目产品的技术在国内外的发展情况及主要 特点
在我国治理“超载”力度不断加大，又明确提出 “节能减排”的大背景下，从国家和用户使用角度综 合考虑，自卸车既要进一步提高对各种恶劣环境的 适应能力，又要对保护公路和环境做出积极贡献。这 就使得国内重型自卸车在车型以及产品结构方面都 发生了巨大的变化，也开始逐步在往轻量化设计方 向发展，轻量化材料应用成为达到轻量化目的的主 要手段[5]。
（4）使用寿命长，更经济。使用高强度钢板制作 的轻量化自卸半挂车同等情况下的使用寿命是普通 自卸车的一倍长。
（5）更环保、更节能。大量研究表明，如果汽车重 量减轻 10豫，车辆油耗将下降 8豫，与之相关的 C02 和 氮氧化物（N0x）等有害气体排放量将会减少 4豫，对 减轻汽车整个寿命周期的环保负担会产生大的效果。 2.2 要达到的技术性能指标和参数
欧洲的专用车设计和制造水平世界领先，轻量化 步伐走在了全球的前列。欧洲自卸车大多采用轻量化 设计，材料主要为铝合金、高强度钢、塑料及复合材料 等。在欧洲国家的自卸车普遍采用高强度钢板，并选 用 U 形车厢结构，在减轻自重和提高载重上都有一 定的优点，为用户创造更大效益；重心低、稳定性好， 举升时货物更易居中，角部不粘余料、便于卸货，工作 平稳可靠，其代表公司为德国的曼公司[4]。
中图分类号：U469.4
文献标识码：B
文章编号：1672-545X（2017）10-0125-04
1 概述
1.1 相关产品和技术发展的概况及该产品在国外市 场容量
随着我国经济的发展，依赖公路运输的物流业 将迅速成长，对能源造成的压力将更加明显，环境污 染问题已成为我国经济发展的最大障碍。计重收费 的普遍使用，油价的不断提升，必将导致汽车沿着轻 量化的方向发展。
随着现代物流业越来越发达，轻量化自卸半挂
车将逐渐替代二类底盘的自卸车，成为公路自卸车 主流。经调查越南多家经销商已经到中国相关专用 汽车厂洽谈轻量化 U 型三轴自卸半挂车合作事项， 越南自卸半挂车有 5000 台的市场需求，同时马来西 亚、缅甸、老挝等国家的市场需求容量也非常大。开 发的轻量化 U 型自卸半挂车市场潜力巨大，经济效 益可观[2]。 1.2 国内相关产品与技术现状，国内已取得的最新 阶段成果和达到的技术水平，国内开展相应工作的 主要单位及情况
从用户需求的角度来看，能够适应新法规环境 下对自重、承载、油耗、效率等要求的重卡产品将受 到用户欢迎。从行业竞争的角度来看，各企业之间的 竞争将由简单的产品竞争逐步演变为整个产业链之 间的竞争，谁拥有完善的产业链资源，谁将在产品研 发、成本控制、售后服务包括市场开发方面占领先 机！为了顺应发展趋势和市场、客户的需求，对重型 自卸车的轻量化设计已迫在眉睫[1]。
《装备制造技术》2017 年第 10 期
自卸车轻量化技术开发及应用
廖警
（中国重汽集团柳州运力专用汽车有限公司，广西 柳州 545000）
摘 要：工程自卸车作为工程建设的重要物料运输工具，一直扮演着重要的角色。传统设计主要是增大货箱的板料厚度， 加强相关结构，因此货箱自重越来越大重，导致整车采购成本和运输成本提高，企业和用户的利Leabharlann Baidu空间缩小。为了适应多 种运输工况的要求，本文从材料和结构角度出发，在自卸车设计仲沿用的新材料、新结构，在满足使用功能的前提下，货 箱重量得到有效降低，提高了整车载质量利用系数，降低用户使用成本。 关键词：U 型半挂自卸车；轻量化；高强度钢板；应用
新 《机动车运行安全技术条件》（GB1598-2012） 的实行，对汽车总质量有着严格的要求，而客户在追 求经济利益最大化的前提下，总是要求在汽车总质 量确定的情况下，载质量越大越好。国内外的相关研 究表明，车辆的轻量化改进是降低整车油耗最有效、 最直接的方式。在油价高涨、计重收费法规逐步推广 的情况下，卡车的轻量化改进将为用户降低可观的 使用成本。因此，重型自卸车轻量化设计势在必行。