石玉生
沈陽(yáng)金杯車(chē)輛制造有限公司,遼寧沈陽(yáng) 110015
近幾年,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,技術(shù)的進(jìn)步,國(guó)內(nèi)卡車(chē)市場(chǎng)也發(fā)生了明顯的變化,其中比較明顯的變化就是高端卡車(chē)的增長(zhǎng)率明顯高于中、低端卡車(chē)的增長(zhǎng)率。高端卡車(chē)之所以受到用戶青睞,主要得益于其更加安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能、可靠以及智能化。一些新技術(shù)的應(yīng)用把用戶從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái),使其能像駕駛乘用車(chē)一樣從事卡車(chē)的運(yùn)輸?shù)裙ぷ?。過(guò)去的純機(jī)械、自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的低端卡車(chē)逐漸向電控發(fā)動(dòng)機(jī)等為代表的智能化卡車(chē)方向轉(zhuǎn)化。下面就淺析一下高端卡車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)。
現(xiàn)在的高端卡車(chē)正在把汽車(chē)電子、人機(jī)交互、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等融合在一起,或許這便是今后卡車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著排放法規(guī)以及國(guó)家一些強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)制定和實(shí)施,一些新的技術(shù)已悄然在高端卡車(chē)上得到了應(yīng)用。如發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的應(yīng)用,通過(guò)安裝一系列的電子控制元件和傳感器,電控發(fā)動(dòng)機(jī)能根據(jù)實(shí)時(shí)的進(jìn)氣量、壓力、溫度等工況自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量及點(diǎn)火時(shí)刻,駕駛員通過(guò)電子油門(mén)踏板自如地控制卡車(chē)的駕駛,可以使卡車(chē)始終保持在最佳狀態(tài)工作。ABS(防抱死制動(dòng)系統(tǒng))也已在高端卡車(chē)上采用。這種系統(tǒng)能夠保持四個(gè)車(chē)輪在不同的路面附著力不同時(shí),自動(dòng)分配每個(gè)輪的制動(dòng)力,防止卡車(chē)打滑,側(cè)滑等發(fā)生。最新的智能化趨勢(shì)是通過(guò)各種傳感器以及車(chē)車(chē)、車(chē)路間通信技術(shù)獲得信息,實(shí)時(shí)向駕駛員提示道路擁堵信息和可能發(fā)生的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)主動(dòng)式方向盤(pán),可在危險(xiǎn)車(chē)輛靠近時(shí)進(jìn)行自動(dòng)駕駛以避免碰撞的發(fā)生。在安全技術(shù)方面,通過(guò)集成高度感知功能的傳感器和車(chē)路間通信系統(tǒng),可識(shí)別駕駛員面部特征,對(duì)駕駛員的精神狀況進(jìn)行監(jiān)控;而車(chē)路間監(jiān)控系統(tǒng)則可根據(jù)車(chē)路間的無(wú)線通信,實(shí)現(xiàn)車(chē)路和道路的實(shí)時(shí)信息交互,為緩解擁堵和降低交通事故提供幫助。
此外,一些總成和零部件的發(fā)展也將突出今后消費(fèi)者使用車(chē)輛的個(gè)性化需求。如電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),高度優(yōu)化的自動(dòng)空調(diào)等都使得汽車(chē)的個(gè)性化得到最大的滿足。轉(zhuǎn)向精確,省力以及更適宜的駕乘環(huán)境等都為駕駛卡車(chē)提供了良好的條件?,F(xiàn)在的一些卡車(chē)生產(chǎn)廠在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)之初,就對(duì)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的宏觀趨勢(shì)進(jìn)行分析,得出未來(lái)發(fā)展的三大趨勢(shì):新生態(tài)環(huán)境、價(jià)值觀的轉(zhuǎn)變、個(gè)性化用車(chē)需求。這些趨勢(shì)一定會(huì)對(duì)未來(lái)高端卡車(chē)的研發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響。由此,我們不難看出汽車(chē)電子今后的發(fā)展趨勢(shì)。主動(dòng)安全技術(shù)在今后將扮演更加重要的作用;車(chē)聯(lián)網(wǎng)以及車(chē)路間通信技術(shù)逐漸由概念轉(zhuǎn)為實(shí)際;智能手機(jī)和平板電腦的應(yīng)用將逐漸和汽車(chē)的功能相融合,卡車(chē)除作為運(yùn)輸工具之外,也將成為移動(dòng)生活的一部分。
從目前以及長(zhǎng)遠(yuǎn)高端卡車(chē)的發(fā)展看,卡車(chē)的零部件一體化設(shè)計(jì)是另一個(gè)大發(fā)展趨勢(shì)。例如在卡車(chē)后處理系統(tǒng)上,隨著排放水平的不斷升級(jí),后處理系統(tǒng)所需要的零部件數(shù)量不斷增加,國(guó)Ⅳ排放以后升級(jí)到國(guó)Ⅴ等要滿足標(biāo)準(zhǔn)限值的要求就要使用選擇性催化還原裝置(SCR),氧化催化轉(zhuǎn)換裝置(DOC)、顆粒捕捉裝置(DPF),三項(xiàng)后處理部件需要占用較大空間。而目前最新的設(shè)計(jì)思路是集成式的后處理系統(tǒng),將SCR、DOC、DPF 三項(xiàng)后處理裝置的部件整合到一起,這樣更有助于后處理系統(tǒng)在卡車(chē)上的布置,同時(shí)在隔熱、后處理系統(tǒng)效率上有較大的提升,這種最新的集成目前已經(jīng)試制成功,不遠(yuǎn)的將來(lái)將應(yīng)用于卡車(chē)上,為使卡車(chē)排放的進(jìn)一步升級(jí)打下了基礎(chǔ)。
零部件一體化設(shè)計(jì)的另一個(gè)例子是復(fù)合材料油箱,采用雙片吹塑技術(shù),與傳統(tǒng)復(fù)合材料油箱比,在吹塑過(guò)程中,便可將油箱內(nèi)所有部件焊接安裝在油箱內(nèi)。這種使用塑料材質(zhì)生產(chǎn)燃油系統(tǒng)有著金屬材料燃油系統(tǒng)無(wú)可比擬的諸多優(yōu)勢(shì):塑料可以實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)功能與部件的高度集成;塑料重量更輕,有助于降低CO2 的排放;同時(shí),無(wú)論在生產(chǎn)階段還是汽車(chē)報(bào)廢后均可100%回收;塑料不受腐蝕困擾,使用壽命長(zhǎng);塑料的抗沖擊能力非常出色,擁有更好的密封性能,同時(shí)減少開(kāi)口,最大限度地降低油箱燃油泄露,并可降低產(chǎn)品生產(chǎn)周期。
更新的具有集成功能的無(wú)蓋式加油系統(tǒng)也已由概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品,當(dāng)車(chē)子在加油時(shí)無(wú)須擰開(kāi)油箱蓋,而是直接使用油槍頂開(kāi)車(chē)輛油箱口處的閥門(mén)便可加油。這種集成式油箱蓋加油系統(tǒng)只有當(dāng)加油槍插入時(shí)才會(huì)打開(kāi)。當(dāng)加油結(jié)束后取出加油槍時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。這樣可以避免忘記關(guān)閉加油蓋而產(chǎn)生的麻煩,對(duì)環(huán)境保護(hù)有相當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)作用,避免因安裝不當(dāng)、破裂等原因造成的泄露,同時(shí)還可避免汽、柴油誤加。
目前看,節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)步相當(dāng)快。隨著節(jié)能減排的要求不斷提升,從最初在發(fā)動(dòng)機(jī)和排放系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),到如今細(xì)化到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部各個(gè)部件上。比如變截面渦輪增壓器、可變凸輪軸正時(shí)系統(tǒng)、電控水泵、多級(jí)可變壓力機(jī)油泵等已經(jīng)或即將從概念設(shè)計(jì)變成實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品,推動(dòng)著節(jié)能減排升級(jí)到一個(gè)更新的高度。同時(shí)卡車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)也是節(jié)能減排的大勢(shì)所趨。
目前,渦輪增壓器已陸續(xù)為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所采用。渦輪增壓技術(shù)是通過(guò)利用廢氣帶動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn),高速旋轉(zhuǎn)的渦輪使進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的新鮮空氣量和壓力大幅提升,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)能提供更大的扭矩,一般情況下,采用此項(xiàng)技術(shù)可使發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩提升15%左右。隨著渦輪增壓技術(shù)的廣泛使用,渦輪增壓器產(chǎn)品的改進(jìn)也迅猛發(fā)展。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)除渦輪增壓器所采用的新技術(shù)之外,機(jī)油泵所采用的新技術(shù)也令人耳目一新,這就是即將出現(xiàn)的三級(jí)可變壓力機(jī)油泵。根據(jù)其工作的技術(shù)原理,三級(jí)可變壓力機(jī)油泵根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可精確控制機(jī)油壓力,通過(guò)溢流閥的控制實(shí)現(xiàn)多級(jí)機(jī)油壓力輸出??勺儥C(jī)油泵的出現(xiàn)可幫助發(fā)動(dòng)機(jī)減輕機(jī)油泵對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的消耗。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可變凸輪軸正時(shí)技術(shù)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的又一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì)。為持續(xù)提升燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放、提升動(dòng)力性能,可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)通過(guò)調(diào)整進(jìn)排氣門(mén)角度和開(kāi)閉時(shí)間,使進(jìn)入的空氣量達(dá)到最佳,進(jìn)一步提高燃燒效率。
卡車(chē)的輕量化是節(jié)能減排的又一必然趨勢(shì)。進(jìn)一步降低燃油消耗量是節(jié)能減排的必然要求,而降低卡車(chē)自重即可降低油耗。
以上卡車(chē)發(fā)展的趨勢(shì)有的已在實(shí)踐中變成現(xiàn)實(shí),促進(jìn)了卡車(chē)的技術(shù)進(jìn)步以及節(jié)能減排水平的提高,而隨著另外一些技術(shù)的成熟及其產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化,必將為高端卡車(chē)的發(fā)展帶來(lái)革命性的變化。
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