新型輕量化材料 國外重卡瘦身之道

        從2008年早些時候，我國的重型卡車行業(yè)掀起了一股重型卡車“輕量化”的熱潮，這其中既有老牌的中國重汽、陜汽集團和上汽依維柯紅巖，也有重卡新軍華菱重卡和北汽福田。
      
　　在這一輪的“輕量化”的熱潮中，自動變速器、鋁合金殼體變速器、少片簧懸架、橡膠懸架、空氣懸架、復合材料、高強度鋼板車架等技術得到迅猛的發(fā)展。讓人恍如到了歐洲。比如2010年7月6日，陜汽推出輕量化德龍F3000，這是國內首款采用BEST技術(balance of bodyshape & fuel efficiency& safe technology)來演繹“平衡哲學”的重卡。它成功打破了國內重卡行業(yè)找不到重卡整車輕量化、燃油效率、安全性的黃金平衡點的尷尬。
       
　　 然而，這畢竟是在中國，很多技術的不成熟還是在一定程度上限制了中國重卡輕量化的進程，很容易進入重量輕了安全系數下降的誤區(qū)，近期記者在整理國外重卡輕量化方面技術資料時發(fā)現，國外的很多先進技術或許就是我國重卡未來輕量化發(fā)展的必經之路。
     
        沃爾沃----嘗試航天輕量化材料
     
        近日，沃爾沃AB公司宣布，沃爾沃Aero卡車將采用飛機發(fā)動機的輕量化技術，并表示經過幾年的研究，在吸收航天科技的基礎上，超級輕量化材料制造的卡車有望實現生產。在未來的10年內，卡車的重量將有望減少20%。

沃爾沃卡車

        沃爾沃AB公司技術經理卡爾·弗雷德里克·哈爾通說：“我們在計算機環(huán)境下進行了上萬次的模擬，該輕量化車型在保證車輛碰撞性能和載重量等其他性能不變的同時，車輛的自重也大大減小。”
       
　　對于國外的汽車制造商而言，降低汽車自重是減少燃油消耗、增強車輛安全性的一個重要手段。從發(fā)動機的輕量化到車身相關部件的輕量化，而其中一個重要手段就是發(fā)動機相關部件和車身相關部件的鋁化。如在美國、加拿大、歐洲、南非、澳大利亞，大量商用車都配裝了鍛造鋁合金車輪。哈爾通還表示：“首先公司會從降低鋼板的厚度開始，之后會嘗試使用鋁和碳纖維材料。”
       
　　采用高強度鋼板在等強度設計條件下可以減少板厚及重量。鋼板厚度分別減小0.05mm、0.1mm和0.15mm時，車身分別減重6%、12%和18%。采用高強度鋼板還提高了車體的抗凹陷性、耐久強度和大變形沖擊強度等安全性。

        德國曼--- 青睞玻璃鋼復合材料

        2007年，德國曼將玻璃鋼復合材料——片狀模塑料(SMC)應用到TG系列重卡駕駛室。而曼、雷諾、奔馳、依維柯、達夫等歐洲重型卡車制造商的駕駛室材料中，也都大量選用了SMC。這些新材料因具有優(yōu)良的力學性能(高強度、高硬度、耐腐蝕、耐磨損等)和化學性能(耐熱沖擊、耐氧化、蠕變等)，使整車的安全和可靠性能也進一步提高。

德國曼

        通過使用鋁、金屬合金、金屬復合材料以及其他的輕量化零部件，歐洲汽車制造商提高了車輛的燃油經濟性，并且減少溫室氣體排放。
       
　　國外汽車廠商致力于汽車輕量化車型的研發(fā)，還有一個重要的原因，就是政府在燃油經濟性標準上的不斷提高和減少CO2排放的要求。而輕量化車輛在燃油經濟性方面的良好表現，讓企業(yè)把車輛輕量化作為實現節(jié)能減排的重要手段。

        豐田----輕質材料的廣泛應用
 
        輕量化的最主要手段就是輕質材料的大量應用，如鋁、鎂、陶瓷、塑料、碳纖維復合材料等。機體是發(fā)動機中單件質量最大的零件，一般都超過發(fā)動機質量的1/4，甚至接近1/3。與鑄鐵發(fā)動機相比，全鋁合金發(fā)動機可以輕一半的重量。
       
　　后來是鋁鎂合金在汽車上的廣泛使用，鎂合金的密度為1.8g/cm3，是鋁合金的2/3，不足鋼的1/4。
       
　　豐田的1ZZ-FE發(fā)動機，使用塑料進氣管、不銹鋼制的排氣管等各種輕量化零件，被豐田宣布為世界上同排量中最輕的一款，只有96kg。后來，豐田的“1/X”混合動力車車身骨架通過采用重量更輕、剛性更強的CFRP（即碳纖維復合材料），車體重量僅為420kg，這款車曾創(chuàng)造出百公里耗油2.7升的超低燃耗紀錄。此外，三菱EVO X極致輕量化的車身改造，均緣于大量碳纖維套件的使用，如牌照框、導風罩、散熱孔罩等構件均采用碳纖維材料。

豐田碳纖維方向盤

        日本的汽車業(yè)者一向把汽車的輕量化列為汽車整體設計上一個極重要的指導綱領，在汽車輕量化上不遺余力，因此長期下來，日本汽車的輕量化成果卓著。受到ACEA的CO2削減規(guī)劃影響，日本銷往歐洲的車輛，同樣受到管制。據悉，日本出口歐洲的汽車今年要將CO2排放量降至140g/km，而2010年要求汽車的燃油效率需提升24%。

儀表內部也毫不保留的鑲嵌碳纖維材料

         與國內廠家為了解決計重收費問題而推出輕量化卡車不同，國外商用車企業(yè)在推出輕量化卡車時，最主要的考慮因素就是降低尾氣排放，提升整車的安全和穩(wěn)定性能。我國的重型卡車產業(yè)技術水準大大落后于發(fā)達國家，在核心零部件技術上“有突破、無發(fā)展”。從發(fā)動機的輕量化到車身相關部件的輕量化，歐美已經走過了30多年的道路，而中國在輕量化的道路上才剛剛開始。