一款4米2轻卡底盘自重最低能做到多少?1.8吨,没错。在9月24日福田汽车品牌日上,采用包括铝合金车架、非金属板簧等行业首创技术的欧马可超级轻量化产品亮相,现场称重器显示,这款底盘车的自重只有1.8吨。而且这款车型已完成各项试验验证,在承载性、可靠性等各项指标方面满足实际运输需求,并将在不久投入量产。
对于轻卡行业而言,减重在相当长一段时间都是一个绕不开的话题。减什么、怎么减、减多少,3个看似简单的问题背后,考验的是企业在轻量化技术方面的实力与积淀。商车邦认为,在国内卡车轻量化技术发展的第一阶段,主要是铝合金、高强钢等新材料和少片簧、空气悬架等新结构的应用为代表,目前在行业内已基本普及,而欧马可在这款1.8吨轻卡上采用的多项创新技术,则标志着卡车轻量化技术进入第二阶段。
轻量化的核心技术可以用9个字概括新材料、新结构、新工艺,在这款欧马可最新轻量化产品上,这9个字全部都得到体现。其总计采用了16项降重技术,实现降重335公斤,二类底盘为1.8吨,这个数据在4米2轻卡市场可以被视为一个标杆。由于欧马可采用的很多降重技术前所未有,在短期内将很难被超越。
行业应用的铝合金车架和单节铝合金传动轴
在欧马可超级轻量化卡车采用的轻量化技术中,降重贡献最大,也最具颠覆性的就是铝合金车架和非金属板簧。铝合金是卡车轻量化最常用的材料,但在轻卡车架上还是应用。应该说,欧马可推出铝合金车架的时机也非常重要。因为只有当标载成为轻卡主流趋势后,铝合金车架才有应用的可能,尤其在城市快递等标载和标准化运输领域,铝合金车架将大有用武之地。从降重效果来看,在外廓尺寸、孔位间隙、孔径大小不变、材料厚度增加的情况下,欧马可超级轻量化卡车仅应用铝合金车架一项就降重82公斤,效果非常明显。在设计过程中,研发人员根据车架受力情况,对铝合金车架进行了加厚处理,在车架受力重点部位,比如板簧支架,仍然采用铸造钢件。通过结构设计优化,使得铝合金车架完全满足轻卡标载工况需要。
采用非金属板簧,降重的提升了各项性能
欧马可轻量化卡车的第二大技术创新是非金属板簧,通过采用复合纤维材料替代传统钢板弹簧,板簧数量从前3后5+2变为前1后1+1,实现单车降重70公斤。而且前后板簧的刚度全部提升,比钢板弹簧的承载性能还要强。据福田汽车研究院轻卡技术人员介绍,除了降重之外,复合纤维板簧不会像钢板弹簧那样发出噪音,经过调校后整体平顺性及NVH更好。
一直以来,由于车架和板簧的作用特殊,影响着车辆的承载能力,都被视为卡车轻量化技术的“禁区”。为什么欧马可敢于突破这一“禁区”?这是因为福田汽车拥有完善的设计开发、分析能力和验证体系,从理论分析到虚拟验证再到实际测试都有一套健全的体系。据介绍,福田汽车研究院利用仿真分析软件进行分析,通过模拟7个不同工况测试不同状态下的性能,然后在实际道路上进行可靠性和耐久性测试,最终保证车架和板簧在强度、刚度等性能指标方面符合用户实际工况要求。
采用铝合金单根伸缩传动轴降重且提升传动效率
除上述颠覆性设计外,欧马可超级轻量化卡车还有几项创新技术很具有启发意义采用铝合金单根传动轴取代一根两节结构,总计降重7.5公斤,提升了传动效率和NVH性能,属于典型的新材料和新结构应用;结合轻卡工况特点,用锂电池替代铅酸电池,加上铝合金电瓶支架,总计降重25公斤,属于功能优化;用电子助力替代液压助力转向系统,加上铸铝转向机壳体,总计降重6.5公斤,属于轻量化和性能同步升级;,盘式制动器、铸铝飞轮壳、铝壳变速箱、铝合金轮辋等常规降重手段,在这款欧马可轻量化车型上也都得到应用。
1.8吨会是4米2轻卡的自重极限吗?对欧马可自己来说显然不是。据悉,欧马可下一步的轻量化工作已在计划之中,重点将放在车身部分,比如仪表台采用轻质材料,对座椅骨架和车身悬置进行优化。更重要的是,在实现轻量化的,欧马可的目标是要把成本控制住,这才是轻量化走向市场化的关键。
15%的成本增加换来极致轻量化
当有用户在看到欧马可这款轻量化轻卡后表示“我最关心的是成本增加了多少?”据了解,这款轻量化车型的成本还未完全确定,福田工作人员表示会尽最大力度控制成本。但商车邦认为,用户对于轻量化带来的成本增加,还是要放在TCO全生命周期总拥有成本中来看待。据德国汽车工程手册数据,当车辆自重降低10%,就可以节油6%。也就是说,上述欧马可轻量化产品,在动力系统等部件不做任何调整的情况下,油耗就可以降低8%,这将有效降低用户的燃油成本。,在总质量一定的情况下,降重就等于提升载质量,从而帮助用户提升运营收益。
从行业角度来看,在产品研发方面,任何一次有益的探索都会为行业发展开辟新的思路。欧马可超级轻量化卡车所应用的铝合金车架、非金属板簧等创新技术,随着批量进入市场,将推动国内轻卡轻量化进入到新的阶段。