2019年至今,中國皮卡行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化,以乘用化、多元化為顯著特點(diǎn)的新潮流成為行業(yè)主導(dǎo)思想。全新發(fā)展格局下,國產(chǎn)皮卡逐漸由傳統(tǒng)非承載式車型向外拓展,衍生出高度乘用化的承載式車型,以及相對低端化的半承載式車型,三種車身結(jié)構(gòu)對應(yīng)著不同需求方向。
非承載式車身結(jié)構(gòu)
代表車型:以長城風(fēng)駿、長城炮、鄭州日產(chǎn)、慶鈴、江西五十鈴等市面99%的皮卡車均為非承載式車身結(jié)構(gòu)。
非承載式是皮卡最常用的車身結(jié)構(gòu)框架,同時(shí)也是汽車行業(yè)歷史上使用最廣泛的設(shè)計(jì)。上世紀(jì)80年代前,幾乎所有汽車產(chǎn)品采用的都是非承載式結(jié)構(gòu),承載式結(jié)構(gòu)是隨著前置前驅(qū)布局不斷發(fā)展完善逐漸成為主流的。橫置前驅(qū)模式大幅降低了規(guī)?;a(chǎn)成本,同時(shí)對于空間的利用率更為高效。承載式結(jié)構(gòu)低成本及高舒適度的優(yōu)勢逐漸顯露后,非承載式結(jié)構(gòu)逐漸退出乘用車的歷史舞臺,但抗扭剛性、高承載能力的優(yōu)勢使其始終是越野車、皮卡等車輛的首選結(jié)構(gòu)。
“非承載”顧名思義就是“不承載”的意思,框架車身不直接或全部承受沖擊,在框架車身下有獨(dú)立布局的“大梁”負(fù)責(zé)承受來自個方向的力,動力系統(tǒng)和走行系統(tǒng)均集成安裝在一個車架上,然后將車架作為整車裝配的基體,與車身相連接。非承載式底盤一般采用矩形或梯形樣式,兩根縱梁從車頭延伸至車尾,橫梁數(shù)量及位置根據(jù)各廠家技術(shù)特點(diǎn)的不同有所差異?!傲骸币话銥榇謮训匿撝啤按蠓焦堋?,橫縱排列焊接為一體,隨著制造技藝不斷升級會使用相當(dāng)比例的高強(qiáng)度及超高強(qiáng)度鋼材,提供足夠強(qiáng)的抗扭性和承載性。
非承載式車型的框架車身與獨(dú)立大梁間多為柔性連接,越野或重載時(shí)產(chǎn)生的沖擊力主要對底盤大梁起作用,部分受力會通過減震緩沖部件傳導(dǎo)至框架車身部分,車身主要提供碰撞保護(hù)和緩沖吸能作用。由于大部分力都被強(qiáng)度極高的底盤大梁所吸收,同時(shí)框架車身為柔性連接,因此車身扭轉(zhuǎn)變形幅度很小,能夠極大降低框架車身的受力扭曲和金屬疲勞,使得車輛進(jìn)行高負(fù)荷運(yùn)動時(shí)可以擁有足夠的穩(wěn)定性、耐久性與安全性。
優(yōu)秀的非承載式車型并不容易打造。首先,車架和車身是兩個獨(dú)立系統(tǒng),且車架是平面的結(jié)構(gòu),車身是籠型的結(jié)構(gòu),因此非承載式車輛面對各種沖擊時(shí)上下兩部分的能量吸收和潰縮是兩種不同形態(tài),如果不能良好結(jié)合就必然會導(dǎo)致二次傷害。其次,非承載式車輛的動力系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,變速箱、后橋、傳動軸分動箱、前橋以及前半軸等部件均是機(jī)械結(jié)構(gòu),在電子化元器件大行其道的當(dāng)下,更多的機(jī)械結(jié)構(gòu)反倒意味著高成本。
承載式車身結(jié)構(gòu)
代表車型:吉利遠(yuǎn)程FX、重汽VGV VX7皮卡
承載式與非承載式是相對的概念,承載式設(shè)計(jì)省掉了獨(dú)立底盤,車架既是車身也是底盤,完全依靠框架車身承受起伏路面的沖擊和載重,所以承載式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度更大,對材料強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求更高。承載式結(jié)構(gòu)多為鋼板沖壓而成,利用多層鋼板疊加提升整體強(qiáng)度,并采用特殊幾何學(xué)構(gòu)造分化受力,達(dá)到提升框架柔性及剛性的目的。承載式車身由于取消了獨(dú)立大梁設(shè)計(jì),可以有效降低底盤,使得發(fā)動機(jī)、變速器、懸掛的位置更貼近地面,所以采用承載式車身在燃油經(jīng)濟(jì)性方面、以及操控當(dāng)面更有優(yōu)勢,同時(shí)在車內(nèi)空間利用率方面也更優(yōu)秀。
承載式結(jié)構(gòu)通過柔性設(shè)計(jì)賦予了車輛極高的整體性,使得車輛更適合在路況良好的道路上行駛,為駕駛者和乘客提供足夠的舒適性和安全保護(hù),但追求柔韌性也注定了其沒有足夠的剛性結(jié)構(gòu)應(yīng)對并非鋪裝路面的沖擊。金屬材質(zhì)并不憂慮硬碰撞,卻十分擔(dān)心彎折扭轉(zhuǎn),承載式車身由于缺少剛性抵御結(jié)構(gòu),面對沖擊力只能靠金屬柔性抻拉抵御,高頻率非均衡的扭轉(zhuǎn)會讓車身鋼板出現(xiàn)金屬疲勞,使得承載式車身輕薄的鋼板金屬結(jié)構(gòu)“變得松散”,即車輛也會隨著使用出現(xiàn)“骨質(zhì)疏松”的現(xiàn)象。
金屬部件和結(jié)構(gòu)近90%的使用失效是由循環(huán)應(yīng)力幅度遠(yuǎn)低于所涉及材料抗拉強(qiáng)度的疲勞引起的,在循環(huán)變形過程中通常會受到大量累積的、不可逆的損傷。機(jī)械零件在交變壓力作用下,經(jīng)過一段時(shí)間后,在局部高應(yīng)力區(qū)形成微小裂紋,再由微小裂紋逐漸擴(kuò)展以致斷裂,輕則影響車輛駕駛品質(zhì),重則可能造成車架變形。疲勞破壞具有在時(shí)間上的突發(fā)性,在位置上的局部性及對環(huán)境和缺陷的敏感性等特點(diǎn),故疲勞破壞常不易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)且易于造成事故。
不過這并不意味著承載式結(jié)構(gòu)完全隔絕于越野環(huán)境,物理結(jié)構(gòu)間的差距雖然難以通過技術(shù)手段超越,但卻可以無限靠近。隨著技術(shù)不斷發(fā)展,承載式車身的整體強(qiáng)度也在不斷提高。比如福特全新小皮卡Maverick就采用了承載式車身,其載重能力和拖掛水平不輸傳統(tǒng)皮卡,并且福特還計(jì)劃針對該車推出高性能越野版。新路虎衛(wèi)士也一改往日風(fēng)格,舍棄了過去的大梁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)而采用了承載式結(jié)構(gòu),因此理論上只要車身強(qiáng)度足夠大,那么承載式車身一樣可以很硬派,能夠?qū)崿F(xiàn)城市駕駛與越野路況兼顧。
半承載式車身結(jié)構(gòu)
半承載式車身結(jié)構(gòu)現(xiàn)如今并不多見,其概念是把“底盤”嵌入承載式車身的框架里,屬于嵌入式大梁,一般車型會呈現(xiàn)為前懸掛為麥弗遜、但后部為鋼板彈簧的形式。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的目的是希望利用車架強(qiáng)度+低標(biāo)準(zhǔn)大梁實(shí)現(xiàn)1+1﹥2的效果,部分微卡采用的正是此類結(jié)構(gòu)。半承載式結(jié)構(gòu)理論上似乎比非承載式更優(yōu)秀,但實(shí)際上整體強(qiáng)度略遜一籌,且車架減振緩沖力度不足導(dǎo)致舒適性也不如承載式車型,最終除了生產(chǎn)成本相對較低外沒有太多優(yōu)勢,因此半承載式并不適合普通家用型車輛,民用領(lǐng)域只適合低端工具車使用。
本文來源:皮卡車市
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