輕量化：第12屆梁山車博會(huì)展品的最大特色

文_肖獻(xiàn)法

輕量化：第12屆梁山車博會(huì)展品的最大特色

文_肖獻(xiàn)法

在于2016年9月17—19日的第12屆梁山車博會(huì)上，輕量化產(chǎn)品在市場需求和政策新規(guī)的共同作用下，成為本屆展會(huì)上各家企業(yè)展示的重點(diǎn)。新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)的應(yīng)用成為引領(lǐng)輕量化產(chǎn)品發(fā)展的重要方向。本文對這些產(chǎn)品進(jìn)行了簡要介紹。

2016年9月17—19日，第12屆中國(梁山)專用汽車展覽會(huì)(下簡稱：梁山車博會(huì))成功舉辦?？v觀展會(huì)展品，一些特點(diǎn)顯而易見，一是梁山專用汽車產(chǎn)業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力普遍增強(qiáng)，高技術(shù)含量的新特品種不斷增多，主流企業(yè)展品的生產(chǎn)工藝具有了較高水準(zhǔn)；二是絕大多數(shù)掛車和專用汽車生產(chǎn)企業(yè)都將輕量化產(chǎn)品作為宣傳重點(diǎn)，以迎合當(dāng)前有關(guān)政策和市場的需求，其產(chǎn)品應(yīng)用了高強(qiáng)鋼和/或鋁合金等輕量化材料；三是國內(nèi)許多主機(jī)廠、原材料廠商和零部件廠商，非?？粗亓荷綄Ｓ闷嚠a(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的市場地位，與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的合作逐步走向廣泛和深入。

近幾年來，隨著國家治理超載超限運(yùn)輸工作和節(jié)能減排工作的逐步深入，商用車實(shí)施輕量化設(shè)計(jì)已逐步深入人心，包括制造企業(yè)和用戶。而近幾個(gè)月來，隨著GB 1589-2016《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》(2016年7月發(fā)布實(shí)施)及交通運(yùn)輸部有關(guān)配套政策的發(fā)布實(shí)施(2016年9月21日起)，則把輕量化設(shè)計(jì)推向深水區(qū)。可以說，有許多企業(yè)在2016上半年即開始提前作了進(jìn)一步的準(zhǔn)備，從而為10月以來的市場火爆(包括半掛車、半掛牽引車)打下了基礎(chǔ)。

實(shí)現(xiàn)汽車輕量化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，已非常明顯；實(shí)現(xiàn)汽車輕量化設(shè)計(jì)的途徑，也已逐漸明朗。目前來看，實(shí)現(xiàn)汽車輕量化設(shè)計(jì)主要有2個(gè)途徑，一是采用輕量化材料(商用車方面，包括車架、車輪、罐體、貨箱、臂架等采用高強(qiáng)鋼(屈服強(qiáng)度700 MPa以上)，發(fā)動(dòng)機(jī)/變速器殼體、油箱、車輪、支腿、擋泥板、工具箱等采用鋁合金，廂體采用鋁合金、復(fù)合材料、簾布，自卸車貨箱頂蓋采用篷布材料等)；二是采用輕量化結(jié)構(gòu)(商用車方面，采用空氣懸架、少片鋼板彈簧懸架、無內(nèi)胎輪胎、先進(jìn)的自卸車舉升系統(tǒng)等)。在第12屆梁山車博會(huì)上，許多展品即體現(xiàn)了輕量化設(shè)計(jì)，其中有的是新開發(fā)出的產(chǎn)品，有的是已經(jīng)銷往市場的成熟產(chǎn)品。下面作簡單介紹。

1.高強(qiáng)鋼：輕量化設(shè)計(jì)最有效的途徑

理論與實(shí)踐充分證明，高強(qiáng)鋼已成為近年來商用車實(shí)現(xiàn)輕量化最有效的途徑，主要體現(xiàn)在車架、車輪、箱(廂)體、罐體、臂架等自質(zhì)量占比較大的部位。

作為高強(qiáng)鋼生產(chǎn)企業(yè)和改裝車企業(yè)之間的紐帶，安鋼集團(tuán)兆通型鋼、山西同元實(shí)業(yè)等鋼鐵延伸加工與服務(wù)型企業(yè)，近年來憑借專業(yè)化的加工手段與高水平的服務(wù)，為我國半掛車、自卸汽車等廣泛采用高強(qiáng)鋼做出了重要貢獻(xiàn)，成為我國商用車輕量化的重要推動(dòng)者。此次展會(huì)上，半掛車大梁乃至欄板、罐體等采用高強(qiáng)鋼成為許多企業(yè)產(chǎn)品的主要宣傳點(diǎn)，如圖1。

2.鋼鋁混合型半掛車：“新生兒”

前幾年，國內(nèi)曾有2～3家企業(yè)開發(fā)出一種(純)鋁合金半掛車(車架、欄板、車輪均采用鋁合金)，可以說在材料方面將輕量化設(shè)計(jì)幾乎進(jìn)行到了極致；但由于生產(chǎn)成本偏高和用戶認(rèn)知度的問題，市場一直沒有上多少量。近年，又出現(xiàn)了一種鐵鋁混合型半掛車。此次展會(huì)上，便有2企業(yè)展出了這種鐵鋁混合型半掛車。從材料看，一般是車架部分采用鋼材(高強(qiáng)鋼)、上裝部位(欄板、倉柵、支腿、車輪等)采用鋁合金，這種材料組合按照受力條件可以說做到了各需所需，可謂創(chuàng)新產(chǎn)品。

本屆車博會(huì)上，中集東岳展出了一款ZJV9400DY三軸欄板式半掛車(圖2，車長13 m，自質(zhì)量5.2 t)。據(jù)介紹，該車“鋁合金上裝”包括鋁合金廂板和鋁合金型材鋪底板，并采用鍍鋅工藝(防腐時(shí)間20年)。據(jù)推測，該車車架大梁采用高強(qiáng)鋼。該車用于運(yùn)輸散裝貨物。

本屆展會(huì)上，中國重汽集團(tuán)四通專用汽車有限公司也展示了一款被稱為“鋁鐵混合”的LST9401CCYD倉柵式半掛車(圖3，車長11 m，自質(zhì)量4.76 t)。據(jù)介紹，該車的欄板、立柱、前后擋板、花欄全部采用航空鋁6系列材料；主縱梁、橫貫穿梁、邊梁等則均采用高強(qiáng)度鋼，整車自質(zhì)量比普通車型減重1.5 t。

3.鋁車輪、鋁罐：大行其道

國內(nèi)專用汽車和半掛車行業(yè)專家王立耀先生，對世界汽車輕量化發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢有著持續(xù)、深入的研究，并為國內(nèi)擴(kuò)大采用鋁合金等輕量化材料奔走呼吁了很多年，但由于成本和認(rèn)知原因，國內(nèi)前行的步伐一直很慢；直到近1～2年國內(nèi)治理超載運(yùn)輸?shù)闹鸩缴钊?，尤其是GB 1589-2016等政策法規(guī)的頒布實(shí)施，國內(nèi)采用鋁合金材料的“春天”才開始到來。鋁合金材料，可以廣泛用于車輪、車架、罐體、廂體、支腿等部位；其中近1～2年，鋁合金罐體(主要是粉罐車、油罐車等)和鋁合金車輪，在新上市的半掛車和專用汽車的裝車率越來越大，大有“火爆”之勢。

先說車輪，通過采用鋁合金或高強(qiáng)度鋼等輕量化材料，不僅可以有效降低車輛自質(zhì)量，而且還可以有效減少車輛的非簧載質(zhì)量，從而有效改善車輛的行駛平順性。國內(nèi)汽車行業(yè)大批裝備鋁合金車輪大體經(jīng)過了這樣一個(gè)過程——從乘用車(約自2000開始，主要基于美觀)，到客車(約自2005年開始，主要基于美觀)，再到牽引車(約自2010年開始，主要基于減重)，最后到半掛車(約自2015年開始，主要基于減重)，差不多每5年一個(gè)臺(tái)階。本屆展會(huì)上，即有多家企業(yè)的半掛車產(chǎn)品采用了鋁合金車輪(圖4)。

再說鋁合金罐體，此次展會(huì)上到處都是采用鋁合金罐體車型的身影(圖5)。據(jù)悉，2015年以來，采用鋁合金罐體的油罐車和粉罐車的市場非?；鸨荷蕉嗉移髽I(yè)的相關(guān)產(chǎn)品。這種現(xiàn)象在3年前還都是不可思議的。

4.側(cè)簾式廂式半掛車：仍在“哺育期”

具有設(shè)計(jì)輕量化、裝卸便捷化2大功能和優(yōu)勢的側(cè)簾式廂式半掛車，在歐美早已流行幾十年，并成為廂式貨車和公路運(yùn)輸車輛的主導(dǎo)力量；然而在中國，雖然10多年前就陸續(xù)有一些企業(yè)開發(fā)出這種車型，但一直沒有做大市場，究其原因主要還是在于國內(nèi)造價(jià)較高(高于普通廂式貨車)、防盜性能差、使用一定年限后美觀度降低，導(dǎo)致大多數(shù)用戶難以接受。圖6為山東東旭專用車制造有限公司展出的一款3軸側(cè)簾式廂式半掛車，其廂體兩側(cè)為側(cè)簾、其他側(cè)面均為鋼板。

5.自卸車舉升系統(tǒng)：也提倡輕量化

海沃機(jī)械作為國內(nèi)自卸汽車前頂液壓系統(tǒng)的引路人，10幾年來靠過硬的質(zhì)量、較輕的自質(zhì)量、較高的舉升效率和專業(yè)化的服務(wù)，一直稱雄國內(nèi)市場，尤其在大型工程自卸車、礦用自卸車和半掛自卸車市場獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷；近些年來，國內(nèi)許多企業(yè)主要通過模仿，也生產(chǎn)前頂液壓系統(tǒng)，并以較低價(jià)格占領(lǐng)了不小的市場份額，但質(zhì)量良莠不齊。其中，部分企業(yè)，甚至在外觀色彩、LOGO設(shè)計(jì)等方面，高度模仿海沃機(jī)械(HYVA)，令人不齒。此次展會(huì)上，安裝在在幾輛自卸半掛車上的某企業(yè)的舉升系統(tǒng)，遠(yuǎn)看酷似海沃產(chǎn)品，近看卻不是，看圖7、8對比。近些年來，海沃機(jī)械在國內(nèi)加強(qiáng)了知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，2013年新推出的阿爾法系列自卸車液壓系統(tǒng)(圖9)，在國內(nèi)申請了多項(xiàng)專利，包括外觀、結(jié)構(gòu)等方面；同時(shí)，該系列液壓舉升系統(tǒng)還具有自質(zhì)量更輕、舉升速度更快等特點(diǎn)，尤其受到了國內(nèi)中高端自卸汽車市場的青睞。