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重型載貨汽車產品技術進展綜述

作者: 汽配人網(wǎng) 發(fā)表于: 2005-08-17
   近幾年,世界發(fā)達國家各商用車制造商紛紛投巨資研制新一代產品,通過采用高新技術,最大限度地提升重型汽車產品技術水平。目前,擁有代表性產品的制造商,如戴—克、沃爾沃、曼、達夫、斯堪尼亞等公司,其主導產品處于國際先進或領先技術水平,在舒適性、安全性、動力性、經濟性、可靠性和環(huán)保性等方面具有明顯的優(yōu)勢。我國各重型汽車生產廠家為了迎接挑戰(zhàn),近幾年亦集中力量發(fā)展新產品,提高主導產品技術水平,增強競爭力。

  2003年是中國重型載貨汽車高速發(fā)展后的第6年,由于增幅趨緩,競爭更加激烈,因此,國內原有主要重型載貨汽車生產廠家通過各種途徑,提升主導產品的技術水平,力爭繼續(xù)保持優(yōu)勢地位;而新加入者也努力使其新產品成為市場中的亮點。

  綜合分析,產品技術進展主要是:通過加強車輛的行駛系,實現(xiàn)車輛的高噸位化;通過改進駕駛室的內飾和外觀,實現(xiàn)車輛的高檔化;通過改進發(fā)動機技術,實現(xiàn)車輛的低排放和節(jié)能目的,并日趨大功率化;通過采用機電一體化裝置,提高車輛的安全性和輕便性;通過采用多軸行駛系或空氣懸架結構,滿足車輛的軸荷限值和提高行駛平順性的要求。

  1 產品高噸位化,底盤配置和性能趨同質化技術

  據(jù)有關統(tǒng)計,2003年,載重20—25t的載貨汽車同比增長114%,25t以上的載貨汽車同比增長41%,車型高噸位化呈不可阻擋的發(fā)展趨勢。為了滿足高噸位裝載的要求,國內主要重型汽車產品均采用了加強型改進設計,如加強型車橋、加強型懸架、加強型車架總成等。

  20世紀80年代從奧地利引進的斯太爾載貨汽車技術涵蓋19-40t的總重噸級范圍,經十幾年的消化吸收,基本全面實現(xiàn)國產化;主要總成件如發(fā)動機、離合器、變速器、驅動橋等均大批量生產,供眾多廠家選用。中國重汽集團有限公司全面擁有該項技術,因此,在這一領域占明顯的技術優(yōu)勢和市場優(yōu)勢。

  由于陜汽和川汽與中國重汽原屬于一個集團公司,大部分產品技術共享,因此在20t以上的載貨汽車中三家的市場份額較大。

  一汽解放的“四大”系列車型對駕駛室、發(fā)動機、變速器、懸架裝置和車橋等進行了全面加大、加強改進,力求提升噸級;另外,通過選用斯太爾總成件如發(fā)動機、變速器等,打造高噸位平臺。

  東風柳汽的“霸龍”系列車型的陸續(xù)推出,尤其是高噸位重型牽引汽車,成為重型載貨汽車市場中的新亮點。

  北汽福田憑借其優(yōu)勢總成件駕駛室總成,再通過大量選用斯太爾總成件如發(fā)動機、變速器、驅動橋等,建構高噸位產品平臺。2003年初,北汽福田的重型載貨汽車產銷量一度上升迅猛。

  2 改進內飾和外觀,實現(xiàn)駕駛室的高檔化

  國內諸多廠家2003年推出的重型汽車新產品更加注重內飾和外觀的高檔化設計。內飾設計充分體現(xiàn)“以人為本”的理念,實用、安全、舒適是最高要求;外觀設計追求整體造型的風格,通過流線型大圓角造型設計,實現(xiàn)動態(tài)、力量以及親和等特色,配以完善的色彩,渾然天成。

  中國重汽推出的斯太爾王新產品,內飾采取航空儀表布置形式,充分體現(xiàn)人性化設計理念;裝用可變角度轉向裝置,操作便利,安全可靠;裝用大功率冷暖空調和寬體臥鋪,提高舒適性;外部造型美觀大方穩(wěn)重,頗具王者氣勢。另外,還采用了側后導流裝置、電動后視鏡、降噪裝置、高檔面料和桃木花紋內飾等。中國重汽推出的中重型黃河王子車型,采用德國曼商用車公司的駕駛室技術,外形采用流線型造型設計,精致,緊湊,大方;具有內部空間大、左右通道高度低、方向盤角度可調、環(huán)形儀表臺、中置空調裝置等特點,乘坐舒適,操作便利。

  陜汽引進德國曼商用車公司F2000駕駛室技術,屬當今先進技術水平。

  北汽福田投資上億元全新研制仿五十玲駕駛室,使之內部空間盡可能寬敞,儀表臺造型圓潤溫馨,豪華氣派,線條流暢,頗受用戶青睞。

  一汽解放推出寬體駕駛室系列車型,即“四大”系列車型。

  東風推出日產駕駛室主力車型。

  另外,春蘭集團公司推出以駕駛室為亮點的系列車型。

  3 改進發(fā)動機技術,實現(xiàn)低排放和節(jié)能,并日趨大功率化環(huán)境保護形勢嚴峻和石油短缺日益突出,迫使國際、國內 制訂更加嚴格的發(fā)動機排放限值和節(jié)能措施。這著重體現(xiàn)在提高動力性、改善燃油經濟性及改善排放指標等方面。

  3.1 動力性

  國際上不斷推出大功率發(fā)動機。2003年,瑞典沃爾沃卡車公司推出FHl6系列卡車,該系列車型裝用全新一代的D16C發(fā)動機,最大功率為610ps;曼公司同年推出的TGA系列車型裝用530ps發(fā)動機;DAF95XF系列車型裝備12.6l發(fā)動機,功率;達530ps。

  目前,在國產重型汽車中,裝用的最大功率發(fā)動機為中國重汽濰坊柴油機廠引進斯太爾發(fā)動機技術生產的WD618.42型增壓中冷柴油機,其功率為420ps,實際使用情況表明,國產化后尚需進一步改進。

  我國重型車用柴油機總排量一般在乩以上,最大排量達到11.596L;柴油機缸徑主要有108mm、100mm、llOmm、112mm、114mm、125mm、126mm、130mm、135mm。較小、排量(6-7L)的發(fā)動機主要用于經濟型重型汽車,如解放雙橋9平柴、東風8平柴、重汽飛龍、川汽小旋風等車型,分別裝用大柴6100系列機型、康明斯B系列機型、玉柴6108系列機型等;中等排量(8-9L)的發(fā)動機主要用于性能較好、價格適中的重型汽車,如中國重汽斯太爾系列、解放9平柴系列和福田歐曼系列等;較大排量(9L以上)的發(fā)動機主要用于中高檔重型汽車上,如中國重汽斯太爾王系列、東風杭州日產柴系列和北方奔馳系列等。

  3.2 經濟性

  我國重型汽車大多以直列六缸柴油機為動力。國產機型與國外同類型發(fā)動機相比,在總排量相近的情況下,升功率偏低,排放指標偏高,可靠性較低,燃油經濟性差,綜合技術水平落后8-10年。

  有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,國產重型汽車同國際先進技術水平的同類車型相比平均耗油率高出較多。一方面取決于整車行駛系結構以及傳動系統(tǒng)的匹配等。另一方面取決于發(fā)動機的燃油經濟性。國產重型汽車用發(fā)動機最低燃油消耗率一般為215g/kW.h左右,而國際先進技術水平的發(fā)動機最低燃油消耗率一般為191-196s/kW.h,差距明顯。歐洲四種重型牽引車對比試 驗數(shù)據(jù)見表。

項目

(總重34t)
等速行使油耗(L/100km)
技術維修間隔里程(km)

75km/h時
85km/h時

達夫85CF430
22.0
25.3
120000

曼TG-410A
21.7
23.4
80000

奔馳axor1845
23.0
24.7
100000

雷諾premium
22.7
24.8
80000


  同噸位車輛的等速行駛油耗(L/100km)一般在30——35左右,高出20%以上,有的車型甚至超過40。國產重型汽車在燃料經濟性方面與國際先進車型相比存在較大的差距。鑒于我國石油短缺的嚴峻形勢,改善國產重型汽車的燃油經濟性指標是十分迫切的任務。

  3.3 環(huán)保性

  重型汽車的環(huán)保性主要是指發(fā)動機達到的排放限值法規(guī)水平。目前,在歐洲執(zhí)行歐Ⅲ排放限值法規(guī),到2005年開始執(zhí)行歐Ⅳ排放眼值法規(guī)。

  我國現(xiàn)階段執(zhí)行歐I排放限值法規(guī),到2004年9月份開始執(zhí)行歐Ⅱ排放限值法規(guī)。國產重型汽車在環(huán)保性方面,總體落后5-8年。隨著我國裝用大排量發(fā)動機的重型汽車的排放物對環(huán)境的影響日益嚴重,應國家和不同地方的環(huán)保要求,國內主要重型汽車廠家在2003年度推出或選用達到歐Ⅱ排放法規(guī)的發(fā)動機。

  在國產重型汽車用柴油機中,中國重汽在濰坊柴油機廠和杭州發(fā)動機廠生產的WD615系列發(fā)動機推出滿足歐Ⅱ排放要求的機型;濰坊柴油機廠生產的WD618系列發(fā)動機也推出滿足歐Ⅱ排放要求的機型,并通過采用高壓共軌技術在進行歐Ⅲ排放機型的開發(fā)。

  一汽集團研制成功具有知識產權的“奧威”CA6DL四氣門大功率柴油機;與奧地利AVL公司合作,采用國際新技術研制的具有20世紀90年代末國際商用車重型柴油機水平的大功率產品,功率覆蓋260ps—350Ps,排放達到歐Ⅱ標準,采用電控噴油技術,達到歐Ⅲ標準,并具有歐Ⅳ潛力,油耗僅195g/kW.h。

  東風公司重慶汽車發(fā)動機廠與康明斯公司合資生產的C系列柴油機,滿足歐Ⅱ排放并實現(xiàn)批量生產。

  廣西玉柴機器股份有限公司從巴西引進的福特公司柴油機制造技術,經國產化以及聯(lián)合設計改進后,滿足歐Ⅱ排放并實現(xiàn)批量生產;目前,也在進行歐Ⅲ排放機型的開發(fā)。

  上海柴油機廠自行研制的D6114型系列柴油機,通過聯(lián)合設計,也達到了歐Ⅱ排放并實現(xiàn)批量生產;另外,該公司與日野公司合作,成立了上海日野發(fā)動機有限公司,合資生產歐Ⅲ以上P11C(320p$以上)、J08C(32郎s以下)系列產品;此外,其子公司分別引進增壓器、噴油泵和噴油器等先進的制造技術。

  總體來講,我國重型汽車發(fā)動機正在進一步降低排放,降低油耗,降低噪聲,并向大排量、大功率柴油機方向發(fā)展。

  4.通過采用機電一體化技術,提高車輛的安全性、舒適性及操縱方便性等。

  我國重型汽車技術水平與國際水平之間的差距,主要體現(xiàn)在機電一體化裝置的研制和裝用的數(shù)量上。在國外,載貨汽車機電一體化技術的發(fā)展與轎車相比是有過之而不及的,也就是說,轎車上應用的技術在載貨汽車上一樣采用,轎車上沒有應用的技術在載貨汽車上也得以采用。但隨著用戶需求的不斷提高和技術進步,在重型汽車上采用的機電一體化技術愈來愈 多,有助于提高產品的技術含量。

  4.1 安全性

  隨著汽車數(shù)量的不斷增加和動力性、環(huán)保性的飛速發(fā)展,安全性的提高十分迫切。大量先進技術;如聲、光、電等領域的技術應用到提高汽車安全性方面。發(fā)達國家生產的重型汽車上,大體采用了如下安全裝置:安全帶和安全氣囊(適用于高速碰撞情況下的安全保護)、智能安全帶和氣囊系統(tǒng)(能夠根據(jù)碰撞的程度,確定安全帶的張緊程度和氣囊充氣的數(shù)量)、制動防抱死系統(tǒng)(ABS)、驅動防滑控制系統(tǒng)(ASR)、電子控制制動系統(tǒng)(EBS)、輔助制動裝置(主要有發(fā)動機排氣制動和緩速器)、測距系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng),》統(tǒng)、前照燈自動調光系統(tǒng)、安全汽車座椅、翻車警告系統(tǒng)、吸能車身以及防止駕駛員打磕睡系統(tǒng)以及輪臺自動監(jiān)測系統(tǒng)。

  在國產重型汽車上, 目前已開始匹配制動防抱死裝置(ABS)和驅動防滑控制系統(tǒng)(ASR);其核心零部件中國產件與進口件并存。電渦流緩速器、自動間隙調整臂、盤式制動器、汽車行駛記錄儀等也得到一定程度的應用。GPS等裝置尚處于預研階段。

  4.2 舒適性

  歐洲重型汽車駕駛室的舒適性已經達到轎車的水平,而且活動空間比轎車寬敞得多,各種設施一應俱全。在從事長途運輸?shù)臓恳嚿?,除常?guī)豪華儀表和內飾外,還配有音響、冷暖空調、通信設備、衛(wèi)星導航、冷熱飲柜、電視、衣柜等各種裝置;駕駛員座椅為多自由度可調式,下方安裝空氣彈簧緩沖支承,使駕駛員乘坐舒適安全。

  我國經濟的發(fā)展對國產重型汽車的舒適性提出較高的要求。目前,在國產重型汽車上不僅有音響設備、冷暖空調裝置和通信設備等,而且,逐漸開始裝用微型冰柜、電視以及GPS系統(tǒng)等。另外,電控空氣懸架裝置的應用已初露端倪。

  4.3 操縱方便性

  操縱方便性一直是我國重型汽車的“瓶頸”,國產車與進口車在駕駛操縱方面反差很大。在確保產品成本合理的條件下,我國重型汽車開始應用發(fā)動機電噴控制裝置、電控機械換檔裝置、電動門窗、電加熱后視鏡、電動駕駛室翻轉裝置及電動備胎升降裝置等。另外,集中潤滑系統(tǒng)和自動充放氣系統(tǒng)裝置等有一定批量的應用。5f通過采用多軸和空氣懸架結構,滿足車輛的軸荷限值,并提高行駛平順性的要求。

  我國超限超載治理在2003年重新提上日程,對國產重型汽車中主導車型產生了不小的影響。解放新開發(fā)的四軸重型車特別是四軸載貨汽車一度成為銷售的亮點;中國重汽在引進的斯太爾四軸重型車基礎上,進行了技術提升和系列化拓展,陸續(xù)推出斯太爾王系列自卸車、載貨車和水泥攪拌運輸車底盤等,市場需求旺盛。其他廠家如重慶重汽也推出了四軸車型。中國重汽、一汽解放、北汽福田等廠家正在研制五軸公路運輸車,以期占領公路運輸?shù)闹聘唿c。該種車型的第五軸采用了浮動車橋技術。

  借鑒國外高等公路運輸?shù)慕涷?,高的運輸質量和對路面破壞程度最小化的實現(xiàn)需要高配置、平順性好的車輛。歐洲重型汽車普遍采用空氣懸架,使車輛具有良好的高速行駛平順性。根據(jù)這種趨勢,我國重型汽車尤其是重型牽引汽車正著手采用空氣懸架裝置;2003年中國重汽公司率先推出裝用空氣懸架的4x2式牽引汽車。

  5 產品技術發(fā)展趨勢

  我國重型載貨汽車產品技術總的發(fā)展趨勢是高檔化、電子.化、大噸位、環(huán)?;?,重點在經濟性、動力性、安全性、舒適性和可靠性等方面的技術水平日益得到提高。

  a.隨著我國國民經濟的發(fā)展和生活水平的提高,人們對重型汽車的“檔次”提出愈來愈高的要求,而不僅僅將其視為生產工具。高價、高檔重型汽車在國內銷量的逐年增多即是最好的例證。國內多數(shù)重型汽車整車生產廠家,日益注重駕駛室外觀的美化及駕駛室內飾的寬敞、舒適的改進設計;外部造型采用流線型大圓角主流造型方式,對前大燈、散熱器格柵、遮陽罩、導流罩等進行精心設計,重視整體美觀效果。內飾設計采用人性化設計方法,力求達到轎車內飾高檔化水平。與擁有先進技術的跨國公司合資合作,謀求主導產品核心技術的提升,將是今后一段時間的主流。

  b.為了達到安全性要求,ABS、ASR、集中潤滑系統(tǒng)、自動充放氣等機電一體化裝置在重型汽車上的應用日益增加。各主要總成的運行工況及操作系統(tǒng)日益電子化控制;移動通信和跟蹤網(wǎng)絡系統(tǒng)開始得到應用。

  c.隨著我國高速公路網(wǎng)的完善和國家戰(zhàn)略性基礎設施的開工,如西部大開發(fā)、南水北調、西氣東輸?shù)软椖抗こ淌┕ち糠浅>薮?,為了提高運輸和施工效率,普遍采用大功率發(fā)動機,載重噸位力求最大化。大噸位、大功率、適用于專業(yè)化運輸?shù)母叨酥匦蛯S闷噷⒊蔀橹髁鬈囆汀?

  d.隨著汽車保有量的增加,環(huán)境保護和能源問題日益嚴峻。因此,國家排放限值標準要求愈來愈嚴格,用戶對燃油經濟性指標的大小也愈來愈關注。目前國產大部分發(fā)動機已達歐Ⅱ排放限值標準,有的機型已達歐Ⅲ排放限值標準,預計到2010念要求達到歐Ⅳ排放限值標準。國內各主要廠家通過與國際跨國公司或涉及機構進行技術合作,研制新型發(fā)動機,以求提高國產發(fā)動機的排放限值標準技術水平,同時改善系列機型的燃油經濟指標。