自重1.8噸:歐馬可輕卡如何做到行業(yè)最輕
一款4米2輕卡底盤(pán)自重最低能做到多少?1.8噸,沒(méi)錯(cuò)。在9月24日福田汽車(chē)品牌日上,采用包括鋁合金車(chē)架、非金屬板簧等行業(yè)首創(chuàng)技術(shù)的歐馬可超級(jí)輕量化產(chǎn)品亮相,現(xiàn)場(chǎng)稱(chēng)重器顯示,這款底盤(pán)車(chē)的自重只有1.8噸。而且這款車(chē)型已完成各項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證,在承載性、可靠性等各項(xiàng)指標(biāo)方面滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)輸需求,并將在不久投入量產(chǎn)。
對(duì)于輕卡行業(yè)而言,減重在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間都是一個(gè)繞不開(kāi)的話題。減什么、怎么減、減多少,3個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題背后,考驗(yàn)的是企業(yè)在輕量化技術(shù)方面的實(shí)力與積淀。商車(chē)邦認(rèn)為,在國(guó)內(nèi)卡車(chē)輕量化技術(shù)發(fā)展的第一階段,主要是鋁合金、高強(qiáng)鋼等新材料和少片簧、空氣懸架等新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用為代表,目前在行業(yè)內(nèi)已基本普及,而歐馬可在這款1.8噸輕卡上采用的多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù),則標(biāo)志著卡車(chē)輕量化技術(shù)進(jìn)入第二階段。
輕量化的核心技術(shù)可以用9個(gè)字概括:新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝,在這款歐馬可最新輕量化產(chǎn)品上,這9個(gè)字全部都得到體現(xiàn)。其總計(jì)采用了16項(xiàng)降重技術(shù),實(shí)現(xiàn)降重335公斤,二類(lèi)底盤(pán)為1.8噸,這個(gè)數(shù)據(jù)在4米2輕卡市場(chǎng)可以被視為一個(gè)標(biāo)桿。由于歐馬可采用的很多降重技術(shù)前所未有,在短期內(nèi)將很難被超越。
行業(yè)首次應(yīng)用的鋁合金車(chē)架和單節(jié)鋁合金傳動(dòng)軸
在歐馬可超級(jí)輕量化卡車(chē)采用的輕量化技術(shù)中,降重貢獻(xiàn)最大,也最具顛覆性的就是鋁合金車(chē)架和非金屬板簧。鋁合金是卡車(chē)輕量化最常用的材料,但在輕卡車(chē)架上還是首次應(yīng)用。應(yīng)該說(shuō),歐馬可推出鋁合金車(chē)架的時(shí)機(jī)也非常重要。因?yàn)橹挥挟?dāng)標(biāo)載成為輕卡主流趨勢(shì)后,鋁合金車(chē)架才有應(yīng)用的可能,尤其在城市快遞等標(biāo)載和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)輸領(lǐng)域,鋁合金車(chē)架將大有用武之地。從降重效果來(lái)看,在外廓尺寸、孔位間隙、孔徑大小不變、材料厚度增加的情況下,歐馬可超級(jí)輕量化卡車(chē)僅應(yīng)用鋁合金車(chē)架一項(xiàng)就降重82公斤,效果非常明顯。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,研發(fā)人員根據(jù)車(chē)架受力情況,對(duì)鋁合金車(chē)架進(jìn)行了加厚處理,在車(chē)架受力重點(diǎn)部位,比如板簧支架,仍然采用鑄造鋼件。通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化,使得鋁合金車(chē)架完全滿(mǎn)足輕卡標(biāo)載工況需要。
采用非金屬板簧,降重的同時(shí)提升了各項(xiàng)性能
歐馬可輕量化卡車(chē)的第二大技術(shù)創(chuàng)新是非金屬板簧,通過(guò)采用復(fù)合纖維材料替代傳統(tǒng)鋼板彈簧,板簧數(shù)量從前3后5+2變?yōu)榍?后1+1,實(shí)現(xiàn)單車(chē)降重70公斤。而且前后板簧的剛度全部提升,比鋼板彈簧的承載性能還要強(qiáng)。據(jù)福田汽車(chē)研究院輕卡技術(shù)人員介紹,除了降重之外,復(fù)合纖維板簧不會(huì)像鋼板彈簧那樣發(fā)出噪音,經(jīng)過(guò)調(diào)校后整體平順性及NVH更好。
一直以來(lái),由于車(chē)架和板簧的作用特殊,影響著車(chē)輛的承載能力,都被視為卡車(chē)輕量化技術(shù)的“禁區(qū)”。為什么歐馬可敢于突破這一“禁區(qū)”?這是因?yàn)楦L锲?chē)擁有完善的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、分析能力和驗(yàn)證體系,從理論分析到虛擬驗(yàn)證再到實(shí)際測(cè)試都有一套健全的體系。據(jù)介紹,福田汽車(chē)研究院首先利用仿真分析軟件進(jìn)行分析,通過(guò)模擬7個(gè)不同工況測(cè)試不同狀態(tài)下的性能,然后在實(shí)際道路上進(jìn)行可靠性和耐久性測(cè)試,最終保證車(chē)架和板簧在強(qiáng)度、剛度等性能指標(biāo)方面符合用戶(hù)實(shí)際工況要求。
采用鋁合金單根伸縮傳動(dòng)軸降重且提升傳動(dòng)效率
除上述顛覆性設(shè)計(jì)外,歐馬可超級(jí)輕量化卡車(chē)還有幾項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)很具有啟發(fā)意義:采用鋁合金單根傳動(dòng)軸取代一根兩節(jié)結(jié)構(gòu),總計(jì)降重7.5公斤,同時(shí)提升了傳動(dòng)效率和NVH性能,屬于典型的新材料和新結(jié)構(gòu)應(yīng)用;結(jié)合輕卡工況特點(diǎn),用鋰電池替代鉛酸電池,加上鋁合金電瓶支架,總計(jì)降重25公斤,屬于功能優(yōu)化;用電子助力替代液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),加上鑄鋁轉(zhuǎn)向機(jī)殼體,總計(jì)降重6.5公斤,屬于輕量化和性能同步升級(jí);此外,盤(pán)式制動(dòng)器、鑄鋁飛輪殼、鋁殼變速箱、鋁合金輪輞等常規(guī)降重手段,在這款歐馬可輕量化車(chē)型上也都得到應(yīng)用。
1.8噸會(huì)是4米2輕卡的自重極限嗎?對(duì)歐馬可自己來(lái)說(shuō)顯然不是。據(jù)悉,歐馬可下一步的輕量化工作已在計(jì)劃之中,重點(diǎn)將放在車(chē)身部分,比如儀表臺(tái)采用輕質(zhì)材料,對(duì)座椅骨架和車(chē)身懸置進(jìn)行優(yōu)化。更重要的是,在實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí),歐馬可的目標(biāo)是要把成本控制住,這才是輕量化走向市場(chǎng)化的關(guān)鍵。
15%的成本增加換來(lái)極致輕量化
當(dāng)有用戶(hù)在看到歐馬可這款輕量化輕卡后表示:“我最關(guān)心的是成本增加了多少?”據(jù)了解,這款輕量化車(chē)型的成本還未完全確定,但是福田工作人員表示會(huì)盡最大力度控制成本。但商車(chē)邦認(rèn)為,用戶(hù)對(duì)于輕量化帶來(lái)的成本增加,還是要放在TCO全生命周期總擁有成本中來(lái)看待。據(jù)德國(guó)汽車(chē)工程手冊(cè)數(shù)據(jù),當(dāng)車(chē)輛自重降低10%,就可以節(jié)油6%。也就是說(shuō),上述歐馬可輕量化產(chǎn)品,在動(dòng)力系統(tǒng)等部件不做任何調(diào)整的情況下,油耗就可以降低8%,這將有效降低用戶(hù)的燃油成本。此外,在總質(zhì)量一定的情況下,降重就等于提升載質(zhì)量,從而幫助用戶(hù)提升運(yùn)營(yíng)收益。
從行業(yè)角度來(lái)看,在產(chǎn)品研發(fā)方面,任何一次有益的探索都會(huì)為行業(yè)發(fā)展開(kāi)辟新的思路。歐馬可超級(jí)輕量化卡車(chē)所應(yīng)用的鋁合金車(chē)架、非金屬板簧等創(chuàng)新技術(shù),隨著批量進(jìn)入市場(chǎng),將推動(dòng)國(guó)內(nèi)輕卡輕量化進(jìn)入到新的階段。
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