自卸车是国内城市建设的主力车型,驱动型式以8×4为主。按照GB1589-2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》,4轴最大总质量为31吨。目前合规自卸车主要参数为:轴距2.3-2.5米(2轴到3轴)、货厢长度5.8米,最大容积19方左右,整备质量15.5吨,满足载质量利用系数1的法规要求。很多城市切换合规8×4自卸车之后,运输相同的土方量则跑的趟次更多,导致运输成本增加,运输效率有所下降。

笔者在思考:能否有一种工程车型既能满足GB1589-2016法规要求,又能提升装载货物的重量。在欧洲一些重卡企业的相关产品展示中,笔者曾看到多款4×4牵引车,匹配3轴的轻量化自卸半挂车,则半挂列车最大总质量可以达到43吨。笔者对其结构、技术特点、使用场景等进行研究,并与合规8×4自卸车进行对比分析。

45.png

曼恩510马力TGS4×4牵引车

46.png

斯堪尼亚XT系列460马力4×4牵引车

整车结构

4×4牵引车通常是在4×2车型的基础上进行平台化模块化改进,采用有驱动功能的前桥,为了避免与发动机运动干涉,需要将车架和发动机的位置向上抬高100mm以上。在变速箱后方增加一个分动箱,将变速箱的动力转换成向前向后两个方向进行输出,分动器有一个挡位开关,可以对前桥动力开启和关闭。通常在车辆高速行驶时,为了节约油耗只有后桥进行驱动;在车辆低速走泥泞道路、重载爬坡时则会采用全驱动模式。由于运输场景不同,在轮胎选择方面:曼恩TGS4×4牵引车(510马力)采用大花纹的超宽低压越野轮胎,主要在草场、泥泞道路上进行使用;斯堪尼亚XT系列4×4牵引车采用宽截面的越野轮胎,主要在砂石道路、工地道路上进行使用。

47.png

曼恩TGS 4×4牵引车的前桥和轮胎

48.png

斯堪尼亚XT系列4×4牵引车的前桥和轮胎

49.png

中间的分动箱

货厢容积及载质量利用系数

3轴自卸半挂车的货厢长度为8米,容积为8×2.3×1.5=27.6立方米;合规8×4自卸车的货厢长度为5.6米,容积为:5.6×2.3×1.5=19.3立方米。前者的货厢容积比后者多43%。

载质量利用系数是指标载货物重量与整备质量的比值。4×4牵引车+3轴自卸半挂车的整备质量大约为16.2吨,5轴总重43吨,则标载货物重量为26.8吨,载质量利用系数为1.65;合规8×4自卸车的整备质量为15.5吨,4轴总重31吨,则标载货物重量为15.5吨,载质量利用系数为1。前者的载质量利用系数是后者的1.65倍。

动力性和油耗

曼恩TGS 4×4牵引车最大功率510马力,斯堪尼亚XT最大功率460马力,5轴总重43吨,吨功率为11.86和10.69;目前主流的合规8×4自卸车最大功率为350马力,4轴总重31吨,吨功率为11.29。因此在车辆动力性方面两者基本相当。在油耗方面,由于没有具体的数据,笔者根据经验进行估算,高速行驶时4×4牵引车只有一根后桥在驱动,而8×4自卸车则两根后桥在驱动,按照承载货物的吨百公里油耗进行估算,4×4牵引车要占优势。

使用工况

在欧洲市场,4×4牵引车+3轴自卸半挂车的普及率非常高,其使用场景主要以平地为主,可以满足工地的泥泞道路行驶要求,也能够满足20度陡坡的爬坡需求,但是一旦走30度陡坡进出地下施工面,则自卸半挂车不如8×4自卸车。目前国内很多高层房屋都有3—5层地下室,则施工时首先挖10—20米的深坑,需要自卸车到地下施工面装载渣土,其坡度已经达到了30度以上,并且还伴随着“上陡坡+转急弯”的工况,自卸半挂车很容易出现货厢与车架剐蹭,甚至货厢倾翻的风险。这就是目前自卸半挂车在中国很难普及的最大原因。

50.png

根据以上分析,“4×4牵引车+3轴自卸半挂车”相对于合规8×4自卸车具有很多技术优势,20台自卸半挂车的运输能力相当于30台合规8×4自卸车,可以降低驾驶员数量33%,节约33%的驾驶员工资,目前驾驶员工资占车队运营费用的30%左右,则为车队可大致增加利润10%。但是其使用场景相对受限,无法满足“上陡坡+转急弯”的工况。建议有条件的渣土运输企业,可以尝试自卸半挂车与8×4自卸车混合使用,最终达到利润最大化。