從近年來重型汽車銷量分布看,在整個世界汽車市場的需求和發(fā)展中,亞太地區(qū)仍是全球最大的汽車銷售市場,其中以中國的汽車市場發(fā)展最為迅猛。受法律法規(guī)和市場需求變化等因素的影響,未來中重型商用車的技術發(fā)展動向可以概括為:提高燃油經(jīng)濟性;輕量化和降低成本;節(jié)能環(huán)保;提高安全性;提高舒適性。
提高燃油經(jīng)濟性
在降低油耗方面,改善駕駛室與貨箱的空氣流向,優(yōu)化導流板形狀,開發(fā)空氣動力性好的零部件。日本三菱FUSO的SuperGreat達到了世界上最優(yōu)化的風阻系數(shù)一CD值為0.44。奔馳推出Aero拖車概念,在外觀造型方面與傳統(tǒng)拖車有極大差異,除了使用具有擾流效果的前格柵、車輛側(cè)擾流板和車尾梯形擾流器之外,在尾箱的造型上,還采用了錐形設計,主要目的就是降低風阻。根據(jù)風洞試驗結果,車頭前格柵可減少1%的風阻,車輛側(cè)擾流板可降低8%的風阻,而車尾增加400mm的錐形物,則可降低7%的風阻,因此,整輛車的風阻可有效降低18%,油耗可降低5%。如果每輛車按照每年行駛15萬km的平均里程來計算,使用Aero拖車概念的Actrors拖車每年將可節(jié)省2000L的燃油,相當于百公里節(jié)油1.3L。MAN工程師為XLX駕駛室專門開發(fā)了新型車頂導流板:活動天窗的開口巧妙集成在導流板中,新鮮空氣可以通過打開的活動天窗流入車內(nèi),同時不會為空氣動力學特性帶來負面影響。
輕量化和降低成本
在輕量化和降低成本方面,卡車的輕量化是一個系統(tǒng)工程,它涉及整車、發(fā)動機、懸架等各個領域,甚至包括新材料以及新技術的應用。汽車車身約占汽車總重量的30%,空載情況下,約70%的油耗用在車身重量上。汽車重量每降低100kg,百公里就可節(jié)油0.5L。若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;因此,輕量化對于整車的燃油經(jīng)濟性、車輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益。特別是在計重收費下,車輛自重每降低一噸,用戶每年將會增加多少凈收益是可以計算出來的。

對于國外的汽車制造商而言,降低汽車自重是減少燃油消耗、增強車輛安全性的一個重要手段。從發(fā)動機的輕量化到車身相關部件的輕量化,歐美已經(jīng)走過了30多年的道路。而其中一個重要手段就是發(fā)動機相關部件和車身相關部件的鋁化和使用高強度鋼板。如在美國、加拿大、歐洲、南非、澳大利亞,大量商用車都配裝了鍛造鋁合金車輪,在汽車橫梁和縱梁上使用高強度鋼板。
通過使用鋁、鎂合金、金屬復合材料以及其他的輕量化零部件,歐洲汽車制造商提高了車輛的燃油經(jīng)濟性,并且減少溫室氣體排放。2007年,德國曼將玻璃鋼復合材料(SMC)應用到TG系列重卡駕駛室上。雷諾、沃爾沃、奔馳、依維柯、達夫等歐洲重型卡車制造商的駕駛室材料中,也大量選用了SMC。而這些新材料因具有優(yōu)良的力學性能(高強度、高硬度、耐腐蝕、耐磨損等)和化學性能(耐熱沖擊、耐氧化、蠕變等),使整車的安全和可靠性能也進一步提高。
節(jié)能環(huán)保
在提高節(jié)能環(huán)保性方面,提高資源的使用效率,削減廢棄物,減少CO2排放,資源的回收再利用,資源的循環(huán)再利用,使用生物性樹脂,改善噴涂環(huán)境,使用水溶性涂料和實現(xiàn)低溫燒烤,都是非常有效的手段。目前豐田乘用車的頂蓋內(nèi)飾板和A支柱使用植物性聚酯,在座椅上使用蓖麻油多元醇等。在新材料的應用研究方面,乘用車走在了商用車的前列,今后技術的逐步成熟和成本的進一步降低,將應用在商用車上。
提高安全性
在提高安全性方面,分為主動安全和被動安全,主動安全性是指汽車能主動預防事故發(fā)生的性能。目前,歐洲重型載貨車主要采取的主動安全技術措施有:(1)改善駕駛員的工作環(huán)境。根據(jù)人機工程學來設計布置駕駛室,優(yōu)化前視野,合理布置操作按鈕;駕駛室內(nèi)采用柔和色彩,減少對眼球的刺激,以便駕駛員保持最佳的身體狀態(tài)、縮短遇到緊急情況的反應時間。(2)采用多功能、數(shù)字化儀表板為駕駛員提供更多的安全信息及預警信息。(3)采用大量的安全技術裝置,如:EBS電子控制制動系統(tǒng),ESP電子穩(wěn)定程序,TCS牽引力控制系統(tǒng),LDWS車道偏離預警系統(tǒng),AEBS先進緊急制動系統(tǒng),TPMS輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng),ACC自適應巡航控制系統(tǒng),等等。如:沃爾沃卡車全新FH/FM還具有各種改進的主動安全功能:電子駐車制動、防疲勞駕駛輔助系統(tǒng)、防列車折疊制動、自適應巡航控制、有碰撞警告功能的緊急制動、擴大了視野、改善的前部防鉆入保護裝置等再次提升了沃爾沃卡車的安全性。同時,一系列安保和防盜解決方案在產(chǎn)品上的應用,令駕駛員和運輸作業(yè)獲得了進一步的保障。

在被動安全方面,目前,歐洲重型載貨車駕駛室必須滿足歐盟ECER29法規(guī)對卡車正面碰撞、頂蓋靜壓、后面碰撞三個方面的要求。例如,曼TGS和TGX系列駕駛室采用3個金屬環(huán)形帶加強結構作為駕駛室抗沖擊變形的基礎結構,從而大大提高了駕駛室的剛度并滿足歐盟法規(guī)要求。沃爾沃FH系列駕駛室甚至符合瑞典駕駛室強度標準,這是世界上最嚴格的標準,該駕駛室在用靜止載荷15噸物體,對前面、后面進行動態(tài)沖擊試驗后,駕駛室內(nèi)仍留有生存空間,用手可打開車門并不難。還有些歐洲重型載貨車都采用高剛性駕駛室,而且在車門安裝了一個橫梁,車頂部安裝防撞桿。
提高舒適性
在提高舒適性方面,通過CAE、NVH進行振動、噪聲模擬分析,提高乘坐舒適性。影響汽車舒適性有4個方面:懸架、座椅、控制界面、噪聲。隨著大家對汽車舒適性要求越來越高,所以懸掛的技術也越來越先進,像空氣彈簧、油氣彈簧、脈沖式阻尼回彈彈簧減振器,這類彈簧、減振器都有一個共同的特點,就是減振、抗振能力都會隨著路面對車輪沖擊大小變化而變化,所以在保證了汽車的操控穩(wěn)定外,還大大提高了汽車的舒適性。不過空氣彈簧、油氣彈簧、脈沖式阻尼回彈彈簧減振器一般都是使用在高級車上。一般的中高級車如采用獨立麥弗遜式前懸。對座椅的感受主要還來自于其他幾方面的體驗,包括座椅的包裹性、座墊彈性、柔軟度、腿部承托性、前后排調(diào)節(jié)角度以及后排中央扶手、中間頭枕等許多方面。如:集成式座椅采用,提高乘坐舒適性。舒適的駕乘,離不開一個簡潔、明了的操控界面,它不被繁雜的按鍵所束縛,即使是新手,也能馬上適應。靜音效果,很大程度要看減振材料、吸音材料、隔音材料、密封材料的運用。

自動駕駛也是提高舒適性的一個方面。在2015年5月,隸屬于戴姆勒集團旗下的美國卡車品牌福萊納正式推出了一款自主駕駛卡車Inspiration,并且獲得了美國內(nèi)達華州的公路行駛許可,而這也使得福萊納Inspiration成為世界上首款獲得道路行駛許可的自主駕駛卡車。緊接著,搭載了自動駕駛技術的戴姆勒Actros拖車又在德國獲得了巴登-符登堡州的半自動駕駛許可,在有駕駛員檢測的情況下完成了在德國A8無限速高速公路上從斯圖加特到鄧肯多夫的自動駕駛測試。
首先,商用車的使用環(huán)境本身是具有網(wǎng)絡化特性的,而這一點對于自動駕駛技術的運用而言至關重要。商用車特別是重型長途卡車的運營線路基本都是固定的。所以當我們把每一輛重載商用車的行駛路線固定下來的話,就可以發(fā)現(xiàn)一個遍布于公路網(wǎng)的商用車運行網(wǎng)絡。其次,單一商用車的使用環(huán)境較為單純,于是也就使得自動駕駛技術發(fā)展的初期可以在商用車上得以大量運用。第三,商用車的整車運行工況相對于乘用車而言相對穩(wěn)定,在高等級的封閉公路內(nèi),車輛可以長時間的運行在經(jīng)濟的工況內(nèi)。那么對于自主駕駛技術而言,對于車輛本身所需要處理的邏輯也就要比乘用車少上很多。從另一個維度來看,由于自動駕駛技術的運用,商用車的整體運行狀況可以保證期長時間運行在經(jīng)濟工況,那么這必然將大幅度降低車主的使用成本。