卡车设计绞尽脑汁 达夫FCV不只是个概念

【卡车之家 原创】1989年达夫（DAF）推出了一台名为FCV的概念卡车。说到FCV，我们现在通常会想到燃料电池汽车，然而达夫FCV并不是什么新能源动力车辆，它的动力系统跟传统柴油卡车几乎没有差别。而从外观上看，它也不是我们想象中那种特别酷炫的概念车，那它的“概念性”到底在哪儿？

达夫FCV是“Future Concept Vehicle”（未来概念车）的简称，虽说它没有特殊的前沿技术概念，但推出至今近30年的时间里，应用在它身上的一些设计想法，在今天量产的商用车上得到了展现。

●  市场和法规驱使，欧洲卡车进入新型研究阶段

达夫博物馆里的FCV

80年代末，随着欧洲经济的强势增长，卡车产业的销售和利润也在持续上涨。同时，运输相关的法律法规也活跃了起来：首个限制车辆排放的规定——欧一排放标准将要实行；一些国家已经提出了车辆加装限速器、防飞溅装置、尾气过滤等装置的强制要求；车辆尺寸和总重也重新制定了标准以及严格执行。

市场需求、法律法规，是让商用车产生改变的直接诱因。对这两项因素进行评估、关联，并作出对应的解决方案，成了当时欧洲卡车厂商的重点研究项目。

概念卡车也是从那个时期开始兴起的，不只是这台达夫FCV，各大牌的概念车型也陆续出现在车展上。包括法国的雷诺、德国的曼恩和奔驰、西班牙的Pegaso（1990年被依维柯收购）等厂商，都展现了他们对未来商用车的构想。

●  吸收利兰卡车技术后，达夫FCV以量产车为基础

利兰-达夫95型卡车

1989年的夏天，在吸收了利兰TX450概念卡车的技术成果后（1987年荷兰达夫收购了英国利兰卡车公司），为了得到进一步的发展，达夫的工程师试图将FCV研究项目放在一台量产车型上，最后他们选择了利兰-达夫95系列卡车进行改造。

按照项目计划，达夫FCV原本应该会有多种车型，比如不同尺寸、不同驱动方式等等，但最终他们只选定了5.24米轴距、6X4驱动的集装箱运输车为样版。然而，这并不是一台普通的双驱载货车，配置和设计布局上它的构思相当“奇怪”。

●  压缩驾驶室空间后，如何提升舒适性？

1.顶置卧铺

法规对车辆总长设定了限制，为了获得更多的载货量，欧洲多家厂商都尝试过压缩驾驶室长度，顶置卧铺是一个解决方案，这也不是达夫FCV的首创设计了，而单排座位的长度确实是底线了。

单排顶置卧铺驾驶室

2.平地板但高度低

驾驶位的高度不高，而下方是一台11.6升的重型发动机，如果以现在的卡车结构来看，驾驶室内应该会有一个巨大的发动机隧道，但这车并没有，它出乎意料的是平地板。这是由于发动机采用了下沉布局设计，往下再说说这底盘布局的精髓。

3.没有登车踏板

驾驶室两侧没有登车踏板，它配备了气动台阶，在打开车门时会自动落下。好处是使得车门表面平整，有助于减少行驶中的空气阻力。其实，这种设计很大程度上是“被迫”的：由于发动机附件布局紧凑，这两侧分别布置了水箱和中冷器，登车踏板的空间因此被占用了。

4.内饰舒适化趋势

内饰配置较为特别的有伊思灵豪森的高端座椅，还有倒车影像（要知道2000年后电子产品才真正发展起来）。

事实上，有限的驾驶室空间和舒适性是相矛盾的，协调和平衡这两者的发展一直都是卡车设计的研究课题。

●  车架为“减载”而设计，底盘件如何布局紧凑？

1.铝合金箱型车架

时至今日，钢铁仍然是卡车底盘车架的主要材料，但当时达夫的工程师认为，钢铁质量太大，而且“过于坚固”——由于法规限制了车辆总重，高强度底盘对于物流车辆来说没有太大必要。

车架高度很低，可载货区域大

在考察了包括树脂纤维在内的多种材料之后，他们选择了铝合金，并将车架做成了箱型。这种设计较为简单而且相对成本低，也因此可以减少约10%的重量。

这种车架除了重量轻以外，还有就是高度低。使用尺寸为315/70R19.5的米其林定制小外径轮胎，车辆载货平台的高度仅为85厘米，同时保留了22厘米的离地间隙。

2.发动机“下沉”和“前置”

发动机、变速箱、传动轴等都焊接在这个箱型车架的内部，整套系统的高度都比较低。11.2升的重型发动机只有一小部分突出了车架，这就是为什么低矮驾驶室是平地板结构的原因。

发动机机体靠前布置，附件则放置在两侧

驾驶室是单排的长度，照理来说重型六缸发动机长度会超出驾驶室，与载货区域产生干涉，但它并没有。这是由于发动机放置在了车架的最前头，而水箱和增压中冷器等附件则放置在了车架的两侧。这使得驾驶室下方部件的布局相当紧凑，有点像前置前驱轿车的发动机舱。

水箱与车架形成一定夹角，有一定的迎风面积，类似于F1赛车的散热器布局设计。中冷器之后集中布置了发电机、空压机、液压输出装置等。两个散热器分开布置，也能让散热效率提升，让风扇的工作减少。

●  驱动形式、悬架设定、刹车系统

6X4双驱双转向

达夫方面希望车辆采用双转向，以得到更好的机动性和减少轮胎磨损，另一方面又想获得双驱的良好驱动力，因而造成了冲突。最后的解决方案是，他们采用了一个“分配扭矩”中央差速器：1/3驱动力分配给第二轴（单胎），2/3驱动力分配给第三轴（双胎）。

中间轴为单胎，可驱动可转向

单胎的第二轴也可转向，使用电动液压系统控制。这种双驱双转向系统被称为DDDS，根据现今的欧洲法规，DDDS可应用在总重为48吨的车辆上。

刹车盘“远离”车轮

首先要知道，这车采用了前独立悬架、后气囊非独立悬架，而制动系统使用了盘刹。这个盘刹系统使用了克诺尔定制的“气推油”活塞卡钳（气推油确实是历史产物了，后来的重型车都采用纯气刹）。

刹车盘和卡钳在靠近车架的位置

由于轮圈小（19.5寸），并且悬架布局紧凑，所以很难像常规车辆一样布局刹车盘。他们将刹车盘往“里面”放置，绕开悬架并靠近车架。这种貌似迫不得已的做法，却使盘刹的冷却效能提升了6倍，也更容易检查维护。

●  配件定制和“集约化”概念

除了克诺尔的盘刹系统，多家零部件供应商提供了定制支持，包括ZF、海拉、博世、威伯科等。定制化的最大意义是最大程度上匹配车辆的设计需求，比如萨克斯-博格（Sachs-Boge）的减震器重新调整了阻尼，就是根据特定的车辆总重等因素进行设定的。

另外，车辆上的某些部件可实现两个或多个功能的概念。比如驾驶室的管状阶梯支架，同时也用作储存液压油。让整车的结构更简单、零部件更少，这关于“集约化”的方向，也是目前一直在研究的。

●  关于达夫FCV：工程师在努力做些什么？

对于一台货车，我们看重的是它的盈利能力，其中一个关键点是载货量。但由于法规的要求，整车的长宽高尺寸被限制，因此货厢大小和驾驶室空间是相互制约的，也是相互矛盾的。工程师们一方面通过发展技术把两者都做得更好，另一方面也在寻求一个平衡点。

除此以外还有许多矛盾点，比如现在为了满足排放标准的后处理系统，和车辆的耐用性、动力性是有所冲突的……在诸多条件的限制下，最大程度地提升车辆的盈利能力，就是商用车工程师们在努力做的事情。（图片来源网络；资料来源：commercialmotor.com；文：黎文豪）