本刊記者 紀(jì)鵬飛整理
歐美專用汽車的今天就是我們的明天,這句話在廂式車領(lǐng)域或許是恰當(dāng)?shù)谋硎?。封閉式廂式運(yùn)輸車的出現(xiàn),是汽車工業(yè)發(fā)展史上的一個(gè)劃時(shí)代變革。從裸露運(yùn)輸?shù)椒忾]運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)變,標(biāo)志著世界公路運(yùn)輸業(yè)開(kāi)始步入現(xiàn)代、文明的時(shí)代。
與國(guó)內(nèi)相比,歐美廂式車技術(shù)成熟,產(chǎn)品成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化,并向縱深發(fā)展,目前是國(guó)內(nèi)專用汽車企業(yè)爭(zhēng)先模仿的對(duì)象。在2018廂式車技術(shù)研討會(huì)上,中集車輛(集團(tuán))有限公司高級(jí)工程師宋延文從歐美掛車發(fā)展史回顧,解讀了今后我國(guó)廂式車發(fā)展的方向,引起眾多與會(huì)者的共鳴。
美國(guó)最早的掛車雛形起源于馬車(見(jiàn)圖1)。1835年美國(guó)人Daniel M. Sechler開(kāi)始致力于研究馬車,1879年他建立起了世界上最大的用馬驅(qū)動(dòng)的車輛公司。在Daniel M. Sechler的影響下,美國(guó)掛車發(fā)展迅速,1915年經(jīng)過(guò)數(shù)月路試誕生了世界上第一臺(tái)汽車驅(qū)動(dòng)的掛車,標(biāo)志著世界上第一臺(tái)廂式掛車的誕生(見(jiàn)圖2)。1919年,The Trailmobile Company發(fā)明了牽引座(見(jiàn)圖3),掛車開(kāi)始有了突破性的進(jìn)展。
宋延文透露,美國(guó)的廂式車經(jīng)歷了幾個(gè)歷史階段,基本上隨著材料的發(fā)展而發(fā)展:上世紀(jì)20年代美國(guó)廂式掛車產(chǎn)品以鋼板為主(見(jiàn)圖4),30年代出現(xiàn)鋼板、不銹鋼板材料的廂式掛車(見(jiàn)圖5),40年代鋁波板和不銹鋼板+立柱形式進(jìn)一步豐富了廂式車的種類(見(jiàn)圖6)。50年代輕量化的理念融入廂式車設(shè)計(jì)中,廂式掛車以鋁波板廂體和鋁板+立柱為主(見(jiàn)圖7),70年代后內(nèi)襯板開(kāi)始在廂式車中出現(xiàn),鋁板+立柱+內(nèi)襯板成為主流(見(jiàn)圖8)。八九十年代后,隨著輕量化技術(shù)的成熟,薄鋁板+立柱+內(nèi)襯板結(jié)構(gòu)進(jìn)一步降低車體自重(見(jiàn)圖9、10)。2000年隨著鋼塑復(fù)合板的研發(fā)成功,鋼塑復(fù)合版廂式車逐漸占據(jù)美國(guó)市場(chǎng)主流,市場(chǎng)份額占據(jù)80%以上,同時(shí),采用LV-O獨(dú)立懸掛系統(tǒng)的大容積廂式車不斷涌現(xiàn)(見(jiàn)圖1 1)。
圖2
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“廂式車產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展伴隨著廂體材料技術(shù)不斷進(jìn)步而創(chuàng)新?!彼窝游谋硎荆瑤w材料從鋼板、不銹鋼板發(fā)展到鋁波板、厚鋁板、鋁板+立柱,再發(fā)展到薄鋁板+立柱+內(nèi)襯板,2000年后的應(yīng)用鋼塑復(fù)合板,都是廂體材料推動(dòng)了車輛進(jìn)步(見(jiàn)圖12、13)。從美國(guó)廂式車的發(fā)展史來(lái)看,有著兩大明顯的特點(diǎn):一是無(wú)縱梁廂體承載技術(shù)是美國(guó)廂式掛車的主流技術(shù),從發(fā)明廂式掛車一直應(yīng)用到現(xiàn)在;二是輕量化技術(shù)始終貫穿廂式掛車的發(fā)展??諝鈩?dòng)力學(xué)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于廂式半掛車的側(cè)面、前端墻、車廂底部導(dǎo)流和后部擾流裝置(見(jiàn)圖14)。加弗里尼亞已經(jīng)辦法法律要求所有廂式半掛車必須安裝這些裝置。
與美國(guó)相比,歐洲廂式車的發(fā)展史稍微晚一點(diǎn)。1896年戴姆勒發(fā)明了一臺(tái)1.5t時(shí)速15km/h靠機(jī)械帶動(dòng)的汽車(見(jiàn)圖15),推動(dòng)了歐洲掛車的發(fā)展,1920年歐洲第一臺(tái)半掛車在德國(guó)誕生。1935年Schmitz發(fā)明歐洲第一臺(tái)全掛車(見(jiàn)圖1 6)。
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歐洲廂式車的發(fā)展歷程相對(duì)比較簡(jiǎn)單,不過(guò)另有特色。歐洲廂式車最典型的特點(diǎn)是簾布的使用,從誕生之日至今一直在使用,而且使用非常嫻熟。上世紀(jì)50年代歐洲廂式車以鋼欄板+帆布為主(見(jiàn)圖17),70年代逐漸輕量化以鋁欄板+帆布為主(見(jiàn)圖18)。1969年Edscha發(fā)明了滑動(dòng)頂更加方便貨物裝卸,是一項(xiàng)革命性的發(fā)明(見(jiàn)圖19)。進(jìn)入七八十年代后欄板掛車、倉(cāng)柵掛車+帆布已經(jīng)成為歐洲道路運(yùn)輸?shù)闹髁鬟\(yùn)輸方式(見(jiàn)圖20)。
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上世紀(jì)八十年代后,側(cè)簾半掛車在歐洲發(fā)展迅速,貨物的裝卸和固定方式多種多樣,根據(jù)固定貨物的不同,側(cè)簾車形態(tài)各異。這個(gè)階段的側(cè)簾布可以滑動(dòng)到兩側(cè),左右同時(shí)上貨,滑動(dòng)頂可以開(kāi)啟,裝載大件貨物,固貨物裝置齊全,貨物和整車均安全,已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。進(jìn)入2000年后,側(cè)簾車固定和裝卸方式進(jìn)一步豐富,誕生了側(cè)面設(shè)計(jì)滑動(dòng)立柱、擋貨欄桿、內(nèi)部拉環(huán)、左右擋貨橫桿等(見(jiàn)圖21),與此同時(shí),緊跟美國(guó)廂式車發(fā)展的步伐,復(fù)合材料廂式半掛車也在歐洲逐漸興起(見(jiàn)圖22)。
宋延文透露,歐洲從上世紀(jì)五六十年代以欄板掛車+帆布的形式開(kāi)展公路物流運(yùn)輸,開(kāi)啟廂式車的發(fā)展歷程,經(jīng)歷了幾個(gè)階段。掛車欄板材料從鋼板發(fā)展到鋁合金材料,70年代后期誕生側(cè)簾半掛車及相關(guān)配套技術(shù)。目前歐洲的冷藏車發(fā)泡技術(shù)在全球領(lǐng)先,環(huán)保理念先進(jìn)。從歐美廂式車的發(fā)展史來(lái)看,輕量化是兩者共同的特點(diǎn),值得國(guó)內(nèi)學(xué)習(xí)。
圖22
歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)杰囈颜嫉截涍\(yùn)汽車總量的90%以上。廂式車之所以得到迅速的推廣、普及,其根本原因在于高度發(fā)達(dá)的公路運(yùn)輸業(yè),特別是現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。與裸露運(yùn)輸相比,廂式車避免了刮風(fēng)下雨等氣候變化對(duì)貨物的損傷,可減少貨物運(yùn)輸中被盜的發(fā)生,提高了安全性。另外廂式車是按統(tǒng)一的系列標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造,控制車輛超載,從而保障不會(huì)對(duì)道路和橋梁等交通基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生破壞。隨著各行業(yè)對(duì)物流服務(wù)需求的增加,貨主對(duì)貨物運(yùn)輸質(zhì)量的要求逐漸提高。
目前國(guó)內(nèi)干線運(yùn)輸主要以倉(cāng)柵(見(jiàn)圖23)、欄板(見(jiàn)圖24)、17.5m低平板和45英尺集裝箱半掛車+非標(biāo)集裝箱為主,超載超限問(wèn)題普遍,運(yùn)輸效率低下。
圖23
圖26
隨著近些年國(guó)家治超力度的加快,以及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的不斷健全,國(guó)家在政策和標(biāo)準(zhǔn)層面推動(dòng)廂式車替代倉(cāng)柵欄板半掛車。宋延文表示,從GB 1589-2016限制倉(cāng)柵、欄板類車型的外廓尺寸,到GB7258-2017增加倉(cāng)柵、欄板類車型的配置,貫穿始終的是國(guó)家要限制此類車型發(fā)展的意圖。在GB 1589-2016中限制了平板、欄板、倉(cāng)柵半掛車的長(zhǎng)度尺寸,該類車型列入淘汰產(chǎn)品系列,廂式半掛車等半掛車長(zhǎng)度限值放寬至13.75m,鼓勵(lì)其發(fā)展。GB 7258-2017對(duì)欄板、倉(cāng)柵半掛車的配置提出了更高的要求,要求三軸欄板式和倉(cāng)柵式半掛車增配盤式制動(dòng)器、空氣懸掛,會(huì)使這兩種目前主流車型成本上增加4.5萬(wàn)元左右。對(duì)倉(cāng)柵、欄板類車型的限制,有利于封閉式廂式半掛車(見(jiàn)圖25)、側(cè)簾式運(yùn)輸半掛車(見(jiàn)圖26)等車型承接倉(cāng)柵、欄板車型的運(yùn)輸需求,從而得以發(fā)展。
與此同時(shí),國(guó)家大力發(fā)展集裝箱多式聯(lián)運(yùn),加快推進(jìn)鐵路貨物集裝化、零散貨物快運(yùn)化運(yùn)輸。組織開(kāi)展廂式半掛車、水陸滾裝多式聯(lián)運(yùn)試點(diǎn)示范,積極推廣江海中轉(zhuǎn)聯(lián)運(yùn)、江海直達(dá)運(yùn)輸模式,有序發(fā)展鐵路馱背運(yùn)輸、“卡車航班”空陸聯(lián)運(yùn)等組織模式,將大大提升集裝箱、廂式半掛車等標(biāo)準(zhǔn)化貨運(yùn)車輛和模塊化汽車列車(見(jiàn)圖27)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展。
“托盤化運(yùn)輸、無(wú)縱梁結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料這是中國(guó)廂式半掛車的發(fā)展方向。”宋延文認(rèn)為,廂式半掛屬于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的車輛,易于組合成雙掛或多掛列車。借鑒歐美廂式車發(fā)展經(jīng)驗(yàn),未來(lái)廂式車材料將出現(xiàn)多元化:高強(qiáng)度鋼板、鋁板、側(cè)簾布、復(fù)合板(鋼木復(fù)合板、FRP+復(fù)合木板、鋼塑復(fù)合板、塑料蜂窩板)等百花齊放,13.75m廂式半掛車和8.6m中置軸半掛車在治超加嚴(yán)下或?qū)⒊蔀楦删€運(yùn)輸主流。
圖27