5吨自卸车和30吨自卸车

 

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作为一个从小在南方长大的南方人要说对玛斯(MAZ)、吉尔、卡玛斯(KAMAZ)、太脱拉(TATRA)这一类东欧卡车有太深厚的感情那才真是见了鬼。从小到大就没接触过这些车型,所以每谈及此类车型就没有北方的朋友那么多感慨。在我已知的几个东欧卡车品牌里面最感兴趣的可能就是太脱拉(TATRA),为的就是中央管式车架、摆动半轴这两项独门秘笈。

为什么选择太脱拉?

不买太脱拉的人会有很多不同的理由,买太脱拉的人几乎都是出于同一个原因——底盘,独特的底盘。至于其他人津津乐道的风冷V8/10/12缸发动机只不过是特定时期和特定气候条件下小范围应用的产品,情怀而已。来自捷克的太脱拉品牌生产卡车的时候就没想过让它在正常的道路环境下使用,车辆开发就是用于重型越野目的。走烂路都不算是挑战,重载还能高速在烂路上行驶才是太脱拉的魅力所在。

赋予太脱拉如此强悍越野能力的正是源于20世纪20年代“中央管式车架”( Central load-carrying tube)技术,一条中央管和轴将半轴连在一起组成一个整体。这种特殊的结构让太脱拉有了全轮独立悬架,较大的车轮活动空间在复杂的路况下都有车轮接触到地面,不容易被架空。并且中央管式车架是模块化设计,可以适配2、3、4、5甚至更多轴车轮。传动零部件都包裹在中央管内的设计可以防止在越野路况受到外界干扰,相当于给底盘做了一个全包裹的装甲,要说缺点,那就是维修的时候想哭。

6×6底盘中央管式车架

中央管式车架核心又是断开式车桥(也有叫“摆动式半轴”,都一个意思),断开是相对于整体式车桥而言,同一轴左右两边是断开互不干涉。卡车为了承载能力都会选择整体车桥,整个车桥是连在一起的,左右车轮会互相干涉,太脱拉牛X之处就在于此,有了中央管式车架基础,把车轮做成独立悬架还能保证承载能力和增强越野能力。

摆动半轴

一般的差速器都只有一个输入轴、一个主动锥齿轮、一个从动齿轮组成,变速箱传递过来的动力经过主、从动齿轮改变方向就均匀分配到左右车轮了,一分为二。

一般的差速器

太脱拉的断开式车桥是属于二般的,一个输入轴、两个主动锥齿轮、两个从动齿轮,差速器在输入轴前端,官方称为圆柱形差速器(cylinder-type differential)。动力传递路径也不难理解,输入轴上的两个主动锥齿轮分别对应一根半轴上的从动齿轮,这样就能实现动力分别传递,两根半轴也能独立运动。(红、蓝两条路径)

太脱拉的差速器

这种近乎对称布置的两个从动齿轮也有一点小小的缺陷,为了避免两个从动齿轮和主动锥齿轮互相干涉,左右半轴并不在一条直线上,略微有错位,最终导致的结果就是同一条轴上的左右两侧车轮一个靠前一点,一个靠后一点。不过和内八字的轮胎比可以忽略不计了。

断开式车桥也给太脱拉卡车一个标志性的特点,轮胎内八字。严格来说几乎所有车辆由于前束的原因轮胎都会有点内八或者外八,太脱拉的属于“内八癌症超晚期”。车辆空载状态下内八已经严重到最内侧轮胎几乎接触不到地面,满载状态会改善很多。

独特的底盘结构成就了太脱拉,一些国家军用车辆就特爱选择太脱拉底盘原因就一个,越野能力强。

太脱拉在中国

上世纪80/90年代国内进口了大量的太脱拉T815车型,虽然没有数据,但是我觉得大部分太脱拉都只是在北方存在,南方市场没有引进或者少之甚少。同时期河北长征汽车(现“中航工业河北长征汽车制造有限公司”)在1983年开始引进太脱拉T815底盘制造技术,并于1993年实现国产化,开始生产长征-太脱拉系列越野重卡及底盘。T815在国内差不多成了太脱拉的代名词,很多人说起太脱拉第一个想到的车型就是T815。

我,一个从小没见过太脱拉的南方人,对传说中的太脱拉是充满好奇心的。随着时间的推移,上个世纪引进的太脱拉已步入老年期,在国内存有量一天天减少,前段时间在天津“太脱拉养老院”见到了一群太脱拉T815 6×6自卸车。车况已经不能用不容乐观来形容,简直是惨不忍睹。

风冷发动机也是太脱拉的一个特色,前面几乎没有提及的原因不是忘了它。太脱拉的风冷V型发动机有V8/10/123种,干式油底壳强制机油润滑技术能保证发动机机油供应不受外界地形环境影响。

如果说太脱拉卡车是偏科生,那风冷发动机更是偏科中的偏科。没有水冷系统有好有坏,好处是在低温环境下发动机极限比水冷发动机更强,坏处刚好相反,高温环境不适合风冷发动机,南方见不到太脱拉也有这个原因。风冷发动机只不过是特定环境和使用工况下生产的东西,太脱拉现在生产销售的车型欧五、欧六排放用的就是佩卡MX13,康明斯ISL这一类水冷涡轮增压柴油发动机,对排放没有要求且气温偏冷的地区才会考虑选择风冷发动机。

太脱拉T815 6×6自卸车透视图

可惜吗?不可惜。一辆辆废旧的太脱拉在眼前我内心是这样想的。回忆再美好也只是回忆,这些太脱拉已经完成了他们的工作,寿终正寝没有什么不好,变成钢水是他们下一轮使命。我是一个不迷恋情怀的人,再情怀也是有上限的,太脱拉在国内消失没有新品有各种原因,其本身产品力已经不适合国内的自卸车使用需求。中央管式车架、分体式半轴、风冷发动机注定太脱拉不会成为烂大街的车型,每一项技术都是有优缺点和适用工况,现在的太脱拉就让它继续在特种工程和军车这种产品上继续活着吧。

图/文:陈驿宸

 

 

 

近日,环保部门再次强化了“蓝天保卫战”这个词,加大生态环境保护力度,降低二氧化硫、氮氧化物等排放量,机动车尾气治理成为其中一环,特别是卡车的尾气排放量大更成为重要整治目标。陕汽在卡车节能减排领域一直走在行业前沿,多年前燃油车火热的时候陕汽就开始推广天然气卡车,成为国产卡车里面推广天然气卡车最早的企业。现在卡车出现电动化的趋势,陕汽也推出了一款新M3000 纯电动8×4公路自卸车,减少车辆尾气排放。

车辆外廓尺寸10770×2520×3515(mm),货箱尺寸8000×2350×1500(mm),典型的公路型自卸车长度。使用新M3000中长平顶驾驶室,前脸就是缩小版的X3000,窄体驾驶放在自卸车上十分和谐,中长驾驶室尺寸更短,不占用货箱的空间。高位保险杠和最下面一级活动式上车踏板的设计让整车通过性更好。

驾驶室各方面的东西和普通燃油车几乎一模一样,重点还是在底盘上面的改动。从驾驶室和前轮之间巨大的间隙就能看出这辆车的一些端倪,比燃油车的间隙大很多,因为下面塞了一堆纯电动车相关的电控系统硬件。

正常情况下电控系统放在原来燃油车发动机位置空间就足够了,陕汽为什么放不下呢?还要把驾驶室抬那么高才布置下去。

因为电控系统下面还有东西,整车的动力来源——驱动电机就在原来发动机的位置,这种布局方式有别于市场上绝大部分电动卡车,其他车型更喜欢把电机布置在原燃油车变速器位置上。电机使用峰值功率250KW(额定210KW)永磁同步电机,折合340马力,电机动力性不比同级别燃油车差。

 

电机

 

 

电控系统

 

再回到上一个问题,为什么陕汽这款电动自卸车不和其他企业一样把电机放在原来燃油车变速器的位置?因为M3000电动自卸车也装了一台伊顿10挡AMT变速器,型号F0-16E308LL-VCS,带取力器。有了变速器的减速增扭作用,再加上电机起步就能输出最大扭矩的特性,M3000电动自卸车的初段动力表现会比燃油车更强劲。

 

伊顿变速器和取力器

 

不知道受什么影响,纯电动车不配变速器好像已经成为理所当然的事情,实际上电动车也需要变速器。特别是对卡车而言,载重量的变化浮动范围非常大,可以拉1吨,也可以拉30吨,所有的负荷变化只靠电机去应对是不太靠谱的,除非这个电机的储备功率非常大,就像特斯拉的还未生产的电动卡车用1000马力的电机一样,功率储备是普通燃油车的2倍,那当然可以不用变速器。

所以一辆电动卡车的输出功率如果和柴油机差不多且没有变速器,那就是耍流氓。变速器不一定要像陕汽一样用10个挡位,2挡或者4挡变速器就能改善纯电动车重载起步、爬坡能力以及高速巡航的能耗经济性。

 

变速器换挡杆

 

M3000电动自卸车的动力最终经传动轴传输到后驱动桥上,汉德16吨级曼技术铸造轮减桥。总结一下M3000电动自卸车的动力传动路线就是电机+变速器+传动轴+后驱动桥,与普通燃油车完全一模一样,包括取力器的动力输出也是从变速器输出,自卸车举升油缸的动力源就是取力器。

得益于1800+3975+1400(mm)的长轴距,二三轴之间的空间接近4米,很从容的布置下了4组宁德时代提供的磷酸铁锂动力电池,总电量234kWh,工作电压579.6V。

车尾左右两侧各有一个充电接口,使用双枪快充1个小时就可以充满电,一定程度上可以弥补电动车续航里程不长的弱项。整车变成纯电动之后一些附件也电动化,如转向助力油泵、空压机、空调压缩机等都变成了电驱动的。

底盘的其他地方延续陕汽传统燃油自卸车的优良设计,5.5吨级曼技术汉德转向前桥,多片簧悬架、铝合金储气筒,850×300(8+5)mm的双层车架和燃油车都一样,很多零部件都能做到通用,避免了车辆电动化之后因零件供应问题不能及时完成维修,电机系统则是终身免维护。

 

前悬架

 

 

24V电池

 

 

备胎架

 

 

海沃液压顶

 

需要再次强调一下,这款M3000电动8×4自卸车是公路版车型,和那些下工地拉泥或矿石运输的自卸车是两码事,它适合的是在铺装路面或者路况一般的非铺装路面行驶,运输砂石料等工程辅料,行驶的路况相对来说没有那么恶劣,不要再纠结这车能不能走烂路了,设计倾向完全不同,也正是因为如此,才有电动化的可能。卡车能不能电动化不单单是简单的按牵引车、自卸车、轻卡、重卡这样去分类,还需要再细分到工况和运输条件,只要每天的运输里程不长,能提供充电条件,使用电动自卸车代替燃油车运输并不是不可取。

图/文:陈接锋