3个轻量化的思路，解决蓝牌轻卡80%难题

电动卡车eTruck

卡车老司机

继521大吨小标严格治理后，各大厂家都在对轻卡进行轻量化工作，以推出合规的蓝牌无忧轻卡，所以笔者想和卡友们聊聊轻卡轻量化方向。

轻卡轻量化思路一般从新材料、新工艺、结构优化等三个方面进行。

▎一、新材料

新材料主要为采用高强钢、铝合金、工程塑料、复合材料和陶瓷材料等轻量化材料的应用，但价格相对来说会有一定的上涨。

常见的有1.发动机飞轮壳、油底壳、变速器壳体、储气筒、轮辋等采用铝合金；2.油箱采用铝合金、塑料等轻量化材料；3.钢板弹簧采用复合材料等；4.车架采用高强度钢等；5.货箱采用铝合金材料或复合材料进行减重。

1.1、铝合金发动机飞轮壳、油底壳

轻卡发动机飞轮壳一般采用铸铁工艺，强度好且便宜，但重量重；为降低重量，有些发动机厂家已开始采用铝合金，制造工艺为铸铝工艺，重量降幅50%以上，降重效果明显。

1.2、铝合金变速器壳体

轻卡发动机变速器壳体已普遍采用铝合金变速器壳体，以6挡变速器为例，采用铝合金后，制造工艺为铸铝工艺，重量降幅可达50%以上，降重效果也是相当的明显。

1.3、塑料油箱、铝合金油箱

轻卡油箱由最开始的铁油箱，近几年来开始逐步广泛采用重量更轻的塑料油箱和铝合金油箱，塑料油箱和铝合金油箱在市面上都有，根据用户的个人喜好，厂家匹配两种油箱供用户选择。

1.4、铝合金储气筒

轻卡制动储气筒已普遍采用铝合金储气筒，重量降幅15%左右，采用铝合金还有一个好处就是不会担心铝合金储气筒生锈的风险，保证良好的制动效果。

1.5、复合材料钢板弹簧

钢板弹簧由最初的等截面多片钢板弹簧到变截面少片钢板弹簧，由于降重的形势越来越严峻，各个厂家也是在积极的储备复合材料的钢板弹簧，虽然由于价格高等原因还没有在轻卡真正的商用，但技术已经趋向于越来越成熟。

复合材料的钢板弹簧主要有玻纤和树脂组成，降重幅度相比少片簧来说可达30%以上。

“安全断裂”是复合材料板簧特有的优点，也是这种板簧材料（将玻璃纤维单向地排列在环氧树脂内）固有的特性。所谓“安全断裂”就是严重超载时，复合材料板簧将沿长度方向分层开裂，虽导致其刚度减低。

但仍可使车轴位置保持不变，因而汽车仍能安全行驶到修理厂。

复合钢板板簧组成

复合材料板簧不仅轻量化效果显著，而且平顺性和噪声衰减性均优于钢板弹簧；复合材料板簧有较高的疲劳强度，且不产生一次性断裂，失效有分层预警，它的比应力较低，承载能力较高。

但由于复合材料的各向异性，需要精确的计算纤维铺设层数和方向，在设计中应避免复合材料与金属的摩擦，着重发挥其优势。

复合钢板板簧成型工艺主要有缠绕工艺、拉挤工艺、层压工艺三种。

缠绕工艺制造板簧的复合材料由连续纤维束和基体材料组成，通过放置纤维束的转动轴不断运动，引导纤维向前和向后，以实现所需要的缠绕角度，纤维方向与板簧的长度方向相一致。

为了满足所需要的纤维含量和材料性能要求并控制产品尺寸，必须在加热、加压的条件下进行固化；固化后，板簧两端的底部要进行切割以便于脱模。在缠绕过程中，可以进行纤维的预浸渍或者湿法缠绕。

拉挤工艺通常使用聚酯树脂，聚酯树脂的拉挤速度比环氧树脂拉挤速度快。拉出的连续的、浸渍树脂的纤维通过加热快速固化。

当板簧固化程度达到90%时，重新塑型的改变量就会很小。只要板簧中的纤维含量恒定，应用合适的模具就可以生产出形状或弧度变化的板簧。

层压工艺需要将预浸料切成预定形状并放进模具中，在加热的双面金属模具中进行预浸料的模压成型。厚度渐变的板簧可以通过叠放不同长度的预浸料来实现，叠放预浸料的过程可以手工完成，也可以通过预设定切割和叠放一系列程序的机器自动完成。

1.6、车架采用高强度钢（热轧钢板和钢带）

采用高强度钢板可以达到减薄大梁的厚度和重量的目的，在轻量化的同时，增加了安全性能。高强度钢一般是指冷轧340MPa、热轧490MPa以上的钢，这些新型高强度钢板具有较低的屈强比，较好的应变分布能力和较高的应变硬化特性，同时高强度钢板的力学性能更加均匀，从而具有更好的碰撞特性和更高的疲劳寿命。

轻卡车架大梁由最开始的采用的370L钢板，逐步升级到采用550L高强度钢板，甚至近年来的700L高强度钢板，牌号越高钢板的抗拉强度越好，大梁的截面就可以设计的更小，厚度设计的更薄，这样能有效的降低车架的重量。

另外想铝合金轮辋、铝合金传动轴等等技术应用，但在实际销售的车辆上比较少见，毕竟价格太高用户接受不了。

▎二、新工艺和结构优化

新工艺和结构优化轻量化往往伴随新材料轻量化的进行，如管线支架的优化、油箱支架的优化、钢板弹簧支架的结构优化等等，在材料、工艺、结构上都需要进行相关的设计工作，从而才能达到有效降低重量的目的。

▎三、总结

虽然各大厂家都在进行轻卡轻量化的工作，但一辆正常的4.5吨蓝牌轻卡（铝合金货箱）自重基本在2.8吨左右，只能说是刚好符合公告要求的载质量利用系数的限值，在目前超载的国情下，现在轻卡轻量化真的是非常的有限了。

目前一辆正常4.5吨蓝牌轻卡拉上4吨左右的货物相当轻松的事情，在城市配送中也是相当的常见，涉及到我们生活方方面面的货物配送货，所以适当放宽蓝牌的4.5吨总重限制也是有必要进行考虑的，这样不仅有利于运输效率的提高，同时也是降低物价有效手段。（文/卡家号：卡车遇上新能源）