摘要:從北美長(zhǎng)軸距重卡的形成原因開始,分析了北美長(zhǎng)軸距重卡在載重能力、穩(wěn)定性和操控性等方面的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也分析了其在轉(zhuǎn)彎半徑、燃油經(jīng)濟(jì)性和道路適應(yīng)性等方面的劣勢(shì)。然后基于優(yōu)劣性,分析了長(zhǎng)軸距重卡未來在中國(guó)道路運(yùn)行的可能性。
關(guān)鍵詞:長(zhǎng)軸距重卡;北美重卡;優(yōu)劣性分析;趨勢(shì)發(fā)展
中圖分類號(hào):U471 收稿日期:2024-09-15
DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.11.008
1 前言
世界上每一個(gè)國(guó)家的重卡都有不同的特點(diǎn),但是總的來說,主流的重卡有兩個(gè)類別:一種是以歐洲為主的歐系重卡,另一種是以美國(guó)為主的北美重卡。我國(guó)的重卡相對(duì)接近歐系重卡,所以相比歐系重卡,我們對(duì)北美的重卡相對(duì)陌生。北美重卡有一大特點(diǎn),就是長(zhǎng)軸距。本文將分析長(zhǎng)軸距的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),以及對(duì)于我國(guó)未來重卡產(chǎn)品走向的意義。
2 重卡的分類與特點(diǎn)
2.1 世界重卡概況
歐洲重卡市場(chǎng)是全球重卡市場(chǎng)中最為成熟和發(fā)達(dá)的市場(chǎng)之一。歐洲重卡以其先進(jìn)的技術(shù)和高品質(zhì)的工藝而聞名,主要由德國(guó)、瑞典、法國(guó)等國(guó)家的制造商主導(dǎo)。歐洲重卡注重燃油經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和舒適性,具有較高的安全性和可靠性。由于法規(guī)和使用習(xí)慣等因素,歐洲重卡以平頭卡車為主,如圖1中的左車所示。
北美重卡市場(chǎng)以美國(guó)為主導(dǎo),是全球最大的重卡市場(chǎng)之一[1]。北美重卡以其強(qiáng)大的動(dòng)力系統(tǒng)、高承載能力和適應(yīng)惡劣路況的能力而著稱。美國(guó)的重卡制造商有Freightliner、Kenworth和Peterbilt等,它們以其卓越的技術(shù)有可靠性享譽(yù)全球。北美重卡注重車輛的耐用性和可靠性,以應(yīng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸任務(wù)和惡劣的道路條件。由于法規(guī)和使用習(xí)慣等因素,北美重卡以長(zhǎng)頭卡車為主,如圖1中的右車所示。
亞洲重卡市場(chǎng)是全球重卡市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)之一。中國(guó)、日本和印度等是亞洲重卡市場(chǎng)的主要消費(fèi)國(guó)。亞洲重卡制造商如中國(guó)的一汽解放、東風(fēng)商用車、日本的日野汽車和印度的塔塔汽車等,通過提供性價(jià)比較高的產(chǎn)品,迅速占據(jù)了市場(chǎng)份額。亞洲重卡和歐洲重卡類似,以平頭重卡為主。
2.2 北美重卡的特點(diǎn)
在世界重卡領(lǐng)域,北美重卡獨(dú)具特色,其普遍采用長(zhǎng)頭設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)使發(fā)動(dòng)機(jī)具有更好的散熱和冷卻效果,同時(shí)也提供更好的前部碰撞保護(hù)性能,從而使得北美重卡在市場(chǎng)上具有較高的辨識(shí)度。
與此同時(shí),北美地區(qū)對(duì)于重卡和牽引車的總長(zhǎng)度沒有明確的限制,如圖2所示。與其他國(guó)家相比,北美重卡在牽引車長(zhǎng)度方面具有更大的靈活性,提供更大的貨物運(yùn)輸空間。北美重卡的駕駛室普遍相對(duì)舒適和豪華,該車通常采用較大功率的發(fā)動(dòng)機(jī),以應(yīng)對(duì)長(zhǎng)途和高負(fù)載的運(yùn)輸需求[1]。
北美重卡相較于其他國(guó)家的重卡還有一個(gè)十分顯著的特點(diǎn),就是具有較長(zhǎng)的軸距,如圖3所示。長(zhǎng)軸距的原因可從圖2中看出,由于北美對(duì)于牽引車的長(zhǎng)度沒有限制,所以為了提供更好的穩(wěn)定性和承載能力等,北美重卡的軸距一般較長(zhǎng)。
3 北美重卡的長(zhǎng)軸距優(yōu)勢(shì)
3KFBQi3QPoVIU+lv+HdFQf4f25AhuUGchGuOMkj9m46s=.1 長(zhǎng)軸距的定義與意義
北美重卡的長(zhǎng)軸距是指車軸中心之間的距離相較于其他國(guó)家的重卡更長(zhǎng)。軸距是重卡設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù),它對(duì)車輛的穩(wěn)定性、操控性和承載能力等方面具有重要影響。在北美地區(qū),重卡制造商普遍采用較長(zhǎng)的軸距設(shè)計(jì),如圖4所示,以滿足長(zhǎng)途運(yùn)輸和大負(fù)載的需求。
3.2 長(zhǎng)軸距對(duì)載重能力的影響
a.軸距與車身剛性相關(guān):較長(zhǎng)的軸距可以增加車身的剛性和穩(wěn)定性。在運(yùn)輸重載貨物時(shí),車輛需要承受更大的荷載和壓力。較長(zhǎng)的軸距可以增加車身的剛性,減少車身的變形和扭曲,從而提高車輛的穩(wěn)定性和承載能力。
b.長(zhǎng)軸距可以增加后橋支撐點(diǎn):較長(zhǎng)的軸距可以提供更多的后橋支撐點(diǎn),增加了車輛承載貨物的支撐面積。在重載運(yùn)輸中,貨物的重量通常會(huì)集中在車輛的后部,而較長(zhǎng)的軸距可以提供更多的支撐點(diǎn),均勻分布貨物的重量,減少車輛受力集中的情況,從而提高承載能力。
在貨物運(yùn)輸過程中,承載能力是車輛的一個(gè)重要指標(biāo)。北美重卡的長(zhǎng)軸距設(shè)計(jì)使得車輛能夠承載更多的貨物,提高運(yùn)輸效率。
3.3 長(zhǎng)軸距對(duì)操控性和穩(wěn)定性的影響
較長(zhǎng)的軸距設(shè)計(jì)為北美重卡提供了更大的車內(nèi)空間,使得駕駛室更寬敞舒適。在長(zhǎng)途駕駛過程中,駕駛員需要長(zhǎng)時(shí)間地駕駛車輛,舒適的駕駛室可以提供更好的工作環(huán)境和休息條件,減少疲勞駕駛的風(fēng)險(xiǎn)。此外,長(zhǎng)軸距還可以提供更好的車內(nèi)隔音和減震效果,進(jìn)一步改善駕乘舒適性。
較長(zhǎng)的軸距可以提供更好的操控性能,使得北美重卡在駕駛過程中更為穩(wěn)定。長(zhǎng)軸距可以增加車輛的轉(zhuǎn)彎半徑,降低轉(zhuǎn)向時(shí)的側(cè)傾風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),較長(zhǎng)的軸距還可以提供更好的懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)空間,使得車輛的懸掛系統(tǒng)更為穩(wěn)定和可靠,進(jìn)一步提高了車輛的穩(wěn)定性和操控性。
3.4 長(zhǎng)軸距對(duì)長(zhǎng)途運(yùn)輸和大負(fù)載的影響
北美地區(qū)的運(yùn)輸需求通常涉及長(zhǎng)途運(yùn)輸和大負(fù)載,這就要求重卡具備較高的運(yùn)輸能力。長(zhǎng)軸距設(shè)計(jì)使得北美重卡能夠適應(yīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸和大負(fù)載的需求,提供更大的運(yùn)輸空間和更高的運(yùn)輸效率。北美重卡的長(zhǎng)軸距設(shè)計(jì)使得其在重載運(yùn)輸市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
3.5 北美的掛車長(zhǎng)度不斷增長(zhǎng),軸距也不斷增加
由于長(zhǎng)軸距的重卡設(shè)計(jì)可以帶來諸多優(yōu)勢(shì),北美的車輛制造企業(yè)在掛車的設(shè)計(jì)上也不斷地發(fā)生改變,從起初的28英尺(約8.5 m),到目前比較流行的53英尺(約16.2 m)的掛車,如圖5所示,軸距在不斷拉大,貨運(yùn)的效率也在不斷提升。
特別是在美國(guó)1986年頒布《美國(guó)商用汽車安全法》(The Commercial Motor Vehicle Act of 1986)后,如圖6所示,這種掛車長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)尤為明顯。
《美國(guó)商用汽車安全法》在某種程度上改變了北美重卡的格局,因?yàn)檫@個(gè)法規(guī)只限定了掛車的長(zhǎng)度,但放開了對(duì)牽引車長(zhǎng)度的限制。在1986年以前,北美重卡以平頭的重卡為主,因?yàn)楫?dāng)時(shí)汽車總長(zhǎng)不能超過55英尺(約16.8 m),為了讓后面的掛車裝載更多的貨物,北美重卡駕駛室設(shè)計(jì)一般都盡可能設(shè)計(jì)得比較窄,如圖7所示。
4 北美重卡的長(zhǎng)軸距劣勢(shì)
4.1 長(zhǎng)軸距對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑的影響
轉(zhuǎn)彎半徑是指車輛在轉(zhuǎn)彎過程中所需的最小彎曲半徑。北美重卡的軸距相較于其他國(guó)家的重卡更長(zhǎng),這種設(shè)計(jì)在轉(zhuǎn)彎性能上具有獨(dú)特的影響。
長(zhǎng)軸距設(shè)計(jì)最大的影響是增加了轉(zhuǎn)彎半徑。較長(zhǎng)的軸距會(huì)導(dǎo)致北美重卡的轉(zhuǎn)彎半徑相對(duì)較大,這是因?yàn)殚L(zhǎng)軸距使得車輪之間的距離增加,車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)需要更大的轉(zhuǎn)彎半徑才能完成轉(zhuǎn)彎動(dòng)作。
但是因長(zhǎng)軸距而導(dǎo)致的大轉(zhuǎn)彎半徑,可能在狹小的道路環(huán)境中帶來安全隱患,如圖8所示。在城市道路、彎道或狹窄的街道上,較大的轉(zhuǎn)彎半徑可能導(dǎo)致車輛無法順利通過,這就增加與其他車輛、行人或障礙物的潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí),長(zhǎng)軸距的重卡在轉(zhuǎn)彎時(shí)相較常規(guī)的重卡會(huì)存在更大的側(cè)傾風(fēng)險(xiǎn),所以較大的轉(zhuǎn)彎半徑對(duì)駕駛員的操控能力提出了更高的要求。
4.2 長(zhǎng)軸距對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響
燃油經(jīng)濟(jì)性是評(píng)估車輛燃油消耗效率的重要指標(biāo),對(duì)于運(yùn)輸行業(yè)來說尤為重要。北美重卡的長(zhǎng)軸距相較于其他國(guó)家的重卡更長(zhǎng),這種設(shè)計(jì)在燃油經(jīng)濟(jì)性上具有一定的影響。
a.車輛重量增加:較長(zhǎng)的軸距意味著車輛的整體長(zhǎng)度增加,從而增加了車輛的重量。重量是影響燃油經(jīng)濟(jì)性的重要因素之一,較重的車輛需要更多的燃料來提供動(dòng)力。
b.空氣動(dòng)力學(xué)阻力增加:長(zhǎng)軸距會(huì)增加車輛的側(cè)面投影面積,導(dǎo)致空氣動(dòng)力學(xué)阻力增加。車輛在高速行駛時(shí),空氣阻力是消耗燃料的主要因素之一。較大的空氣動(dòng)力學(xué)阻力會(huì)導(dǎo)致車輛需要更多的動(dòng)力來克服阻力,從而增加燃料消耗量。
4.3 長(zhǎng)軸距對(duì)道路適應(yīng)性的影響
道路適應(yīng)性是指車輛在不同道路條件下的適應(yīng)能力,包括道路寬度、彎道半徑、坡度等。
a.道路寬度要求:較長(zhǎng)的軸距使得北美重卡在狹窄道路上的通過能力受到一定限制。在狹窄的城市街道或老舊的鄉(xiāng)村道路上,較長(zhǎng)的軸距可能會(huì)使駕駛員面臨通過狹窄通道的困難,容易與路邊障礙物或其他車輛發(fā)生碰撞。
b.坡道通過能力:較長(zhǎng)的軸距可能會(huì)影響北美重卡在坡道上的通過能力。重卡在上坡時(shí)需要克服重力和阻力,而較長(zhǎng)的軸距會(huì)增加車輛的重量和阻力。這可能導(dǎo)致車輛在陡峭的坡道上需要更大的動(dòng)力才能保持穩(wěn)定,并且可能增加制動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
4.4 長(zhǎng)軸距對(duì)車輛設(shè)計(jì)的影響
由于北美的長(zhǎng)軸距重卡相比傳統(tǒng)的卡車來說軸距更長(zhǎng),能承載更多更重的貨物,那么掛車后軸到駕駛室后方的車架部分所承受的壓力也比傳統(tǒng)的卡車更大,如圖9所示,所以這部分車架的設(shè)計(jì)不能按照傳統(tǒng)車架的設(shè)計(jì)方式。為了車輛的安全,這部分車架需要重新設(shè)計(jì),如圖10所示。
為了保證軸距重卡的安全,這部分車架需要加大強(qiáng)度。在北美地區(qū),比較常見的設(shè)計(jì)模式就是在車架下再安裝一個(gè)車架,雙層的車架讓這部分車架的強(qiáng)度更強(qiáng),能承受更多貨物的重量,如圖11所示。
4.5 長(zhǎng)軸距被重卡愛好者濫用
北美的一些重卡狂熱愛好者為了讓自己的重卡變得更好看,就把牽引車的長(zhǎng)度盡量拉長(zhǎng),同時(shí)也把車輛的軸距設(shè)計(jì)得相當(dāng)長(zhǎng),如圖12所示。
而這種一味講究美觀的做法在北美也漸漸流行起來,但問題是這種超長(zhǎng)的設(shè)計(jì)除了美觀,其實(shí)沒什么特別的實(shí)際用途,相反讓車輛的移動(dòng)性變得相當(dāng)差。
美國(guó)主流企業(yè)生產(chǎn)的長(zhǎng)軸距重卡,其軸距一般在260~280英寸(約6.6~7.1 m)之間,這也是北美公認(rèn)的比較合理的長(zhǎng)軸距設(shè)計(jì)。
5 我國(guó)重卡對(duì)長(zhǎng)軸距重卡的適合度分析
5.1 我國(guó)重卡產(chǎn)品需求現(xiàn)狀
我國(guó)擁有廣闊的國(guó)土面積和復(fù)雜的地理環(huán)境,道路網(wǎng)絡(luò)非常龐大而復(fù)雜。從高速公路到鄉(xiāng)村道路,從平原到山地,各種道路類型和地形條件都存在。因此,我國(guó)重卡產(chǎn)品需要具備良好的通過能力和適應(yīng)性,能夠在各種不同的道路條件下安全、穩(wěn)定地行駛。
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和區(qū)域間的貿(mào)易活動(dòng)導(dǎo)致大量的長(zhǎng)途貨運(yùn)需求。長(zhǎng)途運(yùn)輸對(duì)重卡產(chǎn)品的可靠性和燃油經(jīng)濟(jì)性提出了更高的要求。重卡需要具備較大的載重能力、較高的燃油效率和較長(zhǎng)的續(xù)航里程,以滿足長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>
5.2 借鑒北美重卡長(zhǎng)軸距的優(yōu)劣分析
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和物流行業(yè)的日益擴(kuò)大,重卡在貨運(yùn)運(yùn)輸中扮演著至關(guān)重要的角色。長(zhǎng)軸距重卡作為一種特殊類型的重卡,在特定的運(yùn)輸需求和使用環(huán)境下具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
但是由于標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的影響,北美這種長(zhǎng)軸距重卡目前在我國(guó)暫時(shí)沒法鋪開。當(dāng)前,倘若日后標(biāo)準(zhǔn)放開,這種長(zhǎng)軸距重卡在我國(guó)的物流運(yùn)輸行業(yè)有用武之地。
a.長(zhǎng)途運(yùn)輸需求:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和區(qū)域間的貿(mào)易活動(dòng)的增加,長(zhǎng)途貨運(yùn)需求將會(huì)大幅度增加。長(zhǎng)軸距重卡具有更長(zhǎng)的車身長(zhǎng)度和更大的載重空間,能夠滿足長(zhǎng)途運(yùn)輸對(duì)載重能力和貨物容積的需求。
b.高速公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。我國(guó)高速公路網(wǎng)絡(luò)的不斷完善和擴(kuò)大,為長(zhǎng)軸距重卡的使用提供了更好的條件。
c.一些特殊超限貨物的運(yùn)輸需求。一些特殊貨物,如超長(zhǎng)、超重、超高的貨物,需要特殊的運(yùn)輸工具來滿足其運(yùn)輸需求。長(zhǎng)軸距重卡由于具有更長(zhǎng)的車身長(zhǎng)度和更大的貨物容積,能夠勝任這些特殊貨物的運(yùn)輸任務(wù)。
但是長(zhǎng)軸距重卡在我國(guó)運(yùn)行的劣勢(shì)也十分明顯。我國(guó)地理環(huán)境復(fù)雜,存在大量的山地和復(fù)雜地形。這種地形對(duì)于機(jī)動(dòng)能力較差的長(zhǎng)軸距重卡來說無疑是再增大了難度。與此同時(shí),長(zhǎng)軸距重卡由于車身長(zhǎng)度較長(zhǎng),重量也相對(duì)較大,會(huì)導(dǎo)致更大的風(fēng)阻和滾動(dòng)阻力,從而增加燃油消耗,無形中增加了運(yùn)輸成本。而且,由于路橋限重,我國(guó)一些路橋存在限重的政策,長(zhǎng)軸距重卡由于具有更大的載重能力,有可能超過了路橋的限重標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致無法通行。
6 結(jié)語
北美地區(qū)的道路條件、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的綜合因素催生了長(zhǎng)軸距重卡。這種車型不僅能增加車輛的承載力,同時(shí)還能增加車輛的穩(wěn)定性和操控性,是一款極其適合進(jìn)行長(zhǎng)途貨物運(yùn)輸?shù)能囆汀5沁@種車型的缺點(diǎn)也相當(dāng)明顯。
目前我國(guó)暫時(shí)沒有出現(xiàn)這款長(zhǎng)軸距重卡,但是隨著我國(guó)未來道路情況的不斷改善,以及高速公路網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展和升級(jí),如果相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐步放開,這款產(chǎn)品憑借獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)將可能在我國(guó)市場(chǎng)贏得一席之地。
參考文獻(xiàn):
[1]王翼.美國(guó)長(zhǎng)鼻子重卡越來越轎車化[N].中國(guó)汽車報(bào),2005-8-15(B05).
作者簡(jiǎn)介:
寧文祥,男,1986年生,工程師,研究方向?yàn)樯蹋▽#┯密嚠a(chǎn)業(yè)發(fā)展。