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)谋硎觥7忾]式廂式運輸車的出現(xiàn),是汽車工業(yè)發(fā)展史上的一個劃時代變革。從裸露運輸?shù)椒忾]運輸?shù)霓D(zhuǎn)變,標(biāo)志著世界公路運輸業(yè)開始步入現(xiàn)代、文明的時代。
與國內(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,目前是國內(nèi)專用汽車企業(yè)爭先模仿的對象。在2018廂式車技術(shù)研討會上,中集車輛(集團)有限公司高級工程師宋延文從歐美掛車發(fā)展史回顧,解讀了今后我國廂式車發(fā)展的方向,引起眾多與會者的共鳴。
美國最早的掛車雛形起源于馬車(見圖1)。1835年美國人Daniel M. Sechler開始致力于研究馬車,1879年他建立起了世界上最大的用馬驅(qū)動的車輛公司。在Daniel M. Sechler的影響下,美國掛車發(fā)展迅速,1915年經(jīng)過數(shù)月路試誕生了世界上第一臺汽車驅(qū)動的掛車,標(biāo)志著世界上第一臺廂式掛車的誕生(見圖2)。1919年,The Trailmobile Company發(fā)明了牽引座(見圖3),掛車開始有了突破性的進展。
宋延文透露,美國的廂式車經(jīng)歷了幾個歷史階段,基本上隨著材料的發(fā)展而發(fā)展:上世紀(jì)20年代美國廂式掛車產(chǎn)品以鋼板為主(見圖4),30年代出現(xiàn)鋼板、不銹鋼板材料的廂式掛車(見圖5),40年代鋁波板和不銹鋼板+立柱形式進一步豐富了廂式車的種類(見圖6)。50年代輕量化的理念融入廂式車設(shè)計中,廂式掛車以鋁波板廂體和鋁板+立柱為主(見圖7),70年代后內(nèi)襯板開始在廂式車中出現(xiàn),鋁板+立柱+內(nèi)襯板成為主流(見圖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)進一步降低車體自重(見圖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)美國市場主流,市場份額占據(jù)80%以上,同時,采用LV-O獨立懸掛系統(tǒng)的大容積廂式車不斷涌現(xiàn)(見圖1 1)。
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
圖7
圖8
“廂式車產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展伴隨著廂體材料技術(shù)不斷進步而創(chuàng)新?!彼窝游谋硎?,廂體材料從鋼板、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,都是廂體材料推動了車輛進步(見圖12、13)。從美國廂式車的發(fā)展史來看,有著兩大明顯的特點:一是無縱梁廂體承載技術(shù)是美國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。空氣動力學(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。
與美國相比,歐洲廂式車的發(fā)展史稍微晚一點。1896年戴姆勒發(fā)明了一臺1.5t時速15km/h靠機械帶動的汽車(見圖15),推動了歐洲掛車的發(fā)展,1920年歐洲第一臺半掛車在德國誕生。1935年Schmitz發(fā)明歐洲第一臺全掛車(見圖1 6)。
圖9
圖10
圖11
圖12
圖13
圖14
歐洲廂式車的發(fā)展歷程相對比較簡單,不過另有特色。歐洲廂式車最典型的特點是簾布的使用,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(見圖17),70年代逐漸輕量化以鋁欄板+帆布為主(見圖18)。1969年Edscha發(fā)明了滑動頂更加方便貨物裝卸,是一項革命性的發(fā)明(見圖19)。進入七八十年代后欄板掛車、倉柵掛車+帆布已經(jīng)成為歐洲道路運輸?shù)闹髁鬟\輸方式(見圖20)。
圖15
圖16
圖17
圖18
圖19
圖20
圖21
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。這個階段的側(cè)簾布可以滑動到兩側(cè),左右同時上貨,滑動頂可以開啟,裝載大件貨物,固貨物裝置齊全,貨物和整車均安全,已經(jīng)達到了很高的水平。進入2000年后,側(cè)簾車固定和裝卸方式進一步豐富,誕生了側(cè)面設(shè)計滑動立柱、擋貨欄桿、內(nèi)部拉環(huán)、左右擋貨橫桿等(見圖21),與此同時,緊跟美國廂式車發(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+帆布的形式開展公路物流運輸,開啟廂式車的發(fā)展歷程,經(jīng)歷了幾個階段。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。從歐美廂式車的發(fā)展史來看,輕量化是兩者共同的特點,值得國內(nèi)學(xué)習(xí)。
圖22
歐美等發(fā)達國家?guī)杰囈颜嫉截涍\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)達的公路運輸業(yè),特別是現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。與裸露運輸相比,廂式車避免了刮風(fēng)下雨等氣候變化對貨物的損傷,可減少貨物運輸中被盜的發(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)計制造,控制車輛超載,從而保障不會對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)對物流服務(wù)需求的增加,貨主對貨物運輸質(zhì)量的要求逐漸提高。
目前國內(nèi)干線運輸主要以倉柵(見圖23)、欄板(見圖24)、17.5m低平板和45英尺集裝箱半掛車+非標(biāo)集裝箱為主,超載超限問題普遍,運輸效率低下。
圖23
圖26
隨著近些年國家治超力度的加快,以及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的不斷健全,國家在政策和標(biāo)準(zhǔn)層面推動廂式車替代倉柵欄板半掛車。宋延文表示,從GB 1589-2016限制倉柵、欄板類車型的外廓尺寸,到GB7258-2017增加倉柵、欄板類車型的配置,貫穿始終的是國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、倉柵半掛車的長度尺寸,該類車型列入淘汰產(chǎn)品系列,廂式半掛車等半掛車長度限值放寬至13.75m,鼓勵其發(fā)展。GB 7258-2017對欄板、倉柵半掛車的配置提出了更高的要求,要求三軸欄板式和倉柵式半掛車增配盤式制動器、空氣懸掛,會使這兩種目前主流車型成本上增加4.5萬元左右。對倉柵、欄板類車型的限制,有利于封閉式廂式半掛車(見圖25)、側(cè)簾式運輸半掛車(見圖26)等車型承接倉柵、欄板車型的運輸需求,從而得以發(fā)展。
與此同時,國家大力發(fā)展集裝箱多式聯(lián)運,加快推進鐵路貨物集裝化、零散貨物快運化運輸。組織開展廂式半掛車、水陸滾裝多式聯(lián)運試點示范,積極推廣江海中轉(zhuǎn)聯(lián)運、江海直達運輸模式,有序發(fā)展鐵路馱背運輸、“卡車航班”空陸聯(lián)運等組織模式,將大大提升集裝箱、廂式半掛車等標(biāo)準(zhǔn)化貨運車輛和模塊化汽車列車(見圖27)在國內(nèi)的發(fā)展。
“托盤化運輸、無縱梁結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料這是中國廂式半掛車的發(fā)展方向?!彼窝游恼J(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,未來廂式車材料將出現(xiàn)多元化:高強度鋼板、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€運輸主流。
圖27