2023年10月10至13日,第二十届中国国际消防设备技术交流展览会在北京新国展举办(简称北京消防展)。消防应急车辆(简称消防车)对底盘的性能要求极高,具体为可靠性、动力性、可改装性等,因此,消防车底盘长期以来被国外品牌所垄断。根据笔者粗略统计,在2019年北京消防展当中,约90%的车辆底盘为国外品牌,但是在2023年北京消防展当中,自主品牌底盘的数量已经达到了45%,到了“替代进口”的临界点,证明中国卡车底盘已经取得了重大技术突破和市场突破。

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重汽的消防车专用底盘

重汽表现最为抢眼

在设计理念方面,重汽消防车底盘不是普通的载货车底盘或工程车底盘,而是根据消防车使用场景进行专项开发的专用底盘,其车架、悬架、驾驶室等重要零部件都要全新开发。笔者仔细查看了重汽展示的2轴消防车底盘,车架宽度为770mm,板簧支架采用增强型铸钢支座,板簧为大厚度超宽的变截面少片簧(2+1),轮胎选型为315宽度的麻将花纹轮胎,因此底盘的承载能力、减振性能和驱动力等高于传统的载货车;在底盘设计方面,实现了4x2、4x4、6x4、6x6、8x4、8x8等多种驱动型式,GVW从14吨到55吨,可满足应急保障类、消防类、全驱类的专用底盘需求;在动力总成方面,选用曼技术的MC系列发动机和德国采埃孚变速箱,MC11和MC13发动机的B10寿命150万公里,MC07发动机的B10寿命80万公里。在发动机和变速箱安装了全功率取力器,为消防主泵提供强大的动力输出。重汽消防车底盘动力链的可靠性和耐久性已经达到了国际领先水平;在驾驶室方面,有单排、排半、双排等多种驾驶室,开展了大量的人机工程设计,确保消防员上下车更便捷。驾驶室的钣金已经实现了全模具件冲压和焊装,其驾驶室的品质要高于手工改制的双排驾驶室。通过底盘、动力链、驾驶室三个方面的技术领先,最终提升了重汽消防车底盘的整体水平,为全面替代进口打下了坚实的技术基础。

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重汽4x4消防车专用底盘

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重汽4x4消防车专用底盘的板簧和前后支座

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重汽4x4消防车专用底盘的动力总成

由于三年疫情经济形势严峻,消防车采购领域都在压缩开支。通常一台普通城市消防车的价格在400万左右,其进口底盘的价格在200万左右,占整车价格的40%—50%。降低消防车采购价格最有效的方式是选用自主品牌消防车底盘,据专业人士介绍,同样功能和配置的消防车底盘,自主品牌的价格大约是国外品牌的50%左右。在这种巨大的价格差面前,重汽消防车底盘具备了非常强的市场竞争优势,在短短几年内大幅提升了市场份额。

在机场全地形消防车底盘、隧道双头消防车底盘方面,重汽已经取得了重大突破。机场消防车的工作场景与城市消防车截然不同,对车辆的承载能力、越野能力、抗爆炸冲击能力三个方面提出了很高的要求。机场消防车有两条技术路线:一种是类似军用导弹车底盘的超宽越野底盘,承载能力和越野能力非常优秀,但是其产量很少,价格通常在300万元以上;另一种是基于现有商用车技术平台开发的高机动越野底盘,其发动机、车架、悬架等进行平台化和模块化移植应用,可降低成本。

在本次消防展上重汽就展出了4x4、6x6机场消防车底盘,这是重汽在全驱类重卡平台基础上进行优化改进,针对机场的特殊使用场景进行开发,加强了车身的防护能力,消防员在驾驶室内可操控水炮进行消防作业,在发生二次爆炸时可保护消防员的人身安全。

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重汽6x6机场消防车专用底盘

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重汽4x4双头驾驶室专用底盘

双头消防车是为了满足隧道或狭窄区域救援而开发的车型,车辆前后端都有驾驶室,能够对车辆进行驾驶操控,以确保车辆可以在狭窄区域内快速进出,而不需要进行调头。在本次消防展上,重汽展示了一款4×4消防车双头驾驶室专用底盘,前后两个驾驶室可承载10名消防员,适合于隧道内的消防抢险救援工作。

高机动越野领域取得突破

在高机动越野消防车方面,奔驰乌尼莫克迎来了最强竞争对手。长期以来,乌尼莫克几乎垄断了全球高机动越野车市场,在中国很多森林消防车辆都采用奔驰乌尼莫克底盘,可满足在非铺装路面、林地、草地等恶劣路况行驶需求。在本次消防展上,一汽解放和陕汽展示了最新的高机动越野底盘,采用双摆臂的独立悬架,可匹配轮胎气压自动调节系统,能应对各种恶劣路况。目前一汽解放和陕汽的高机动越野底盘在军用越野车领域已经得到广泛应用,其可靠性、耐久性、越野性能都已经获得认可,完全能胜任消防车底盘的性能需求。

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一汽解放6x6高机动消防车专用底盘

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陕汽4x4高机动消防车专用底盘

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独立悬架的轮胎行程远高于板簧悬架

差距仍然存在

虽然中国自主品牌在消防车底盘方面取得了巨大的技术突破和市场突破,但在某些小众和细分领域还是和进口品牌存在很大差距,例如6轴的专用车底盘。徐工开发了DG101登高平台消防车,最大的救援高度可达到101米(相当于30层楼的高度),选用奔驰AROCS 6663的6轴底盘,驱动型式为12x4,1、2、3、6轴为承载和转向桥,4和5轴为驱动桥。根据相关技术人员介绍,这是徐工向奔驰订制的加长专用底盘,整车长度17.1米;搭载15.5升的OM473发动机,最大马力能够达到630,最大扭矩3000牛米;车辆GVW为65吨,最高行驶速度大于80km/h。目前吊车领域的6轴底盘也能作为登高平台消防车的底盘使用,但是由于其整车重量已经达到了80吨以上,其机动性、最高行驶速度无法满足消防车的需求。

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徐工DG101登高平台消防车采用奔驰AROCS 6663的12x4专用底盘

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奔驰AROCS 6663将驾驶室进行“前飘”设计,腾出上方空间

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奔驰AROCS 6663的第1桥和2桥有联动设计

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奔驰AROCS 6663的3桥采用2气囊伺服液压转向

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奔驰AROCS 6663的3桥(转向)、4桥(驱动)、5桥(驱动)、6桥(转向)

这辆奔驰AROCS 6663代表了目前商用车改装底盘的最高水平,最大的难度在于车架、液压伺服转向、轴荷分配、散热系统改装等等。其是在奔驰AROCS 8x4的工程车基础上进行改装,具体改装工作包括:车架加长、安装3桥和6桥、轴荷分配计算、转向系统标定等。奔驰AROCS 8x4底盘车架长度为9米左右,需要在车架后端焊接8米长的纵梁,焊接处要用内外表面加强板进行加强,防止焊接处因为应力集中而开裂。3桥和6桥是标准的承载转向车桥,悬架为双气囊,转向由两个液压缸进行驱动控制,3桥和6桥的旋转方向相反,每根车桥具体转向的角度由整车转向控制系统进行精准控制,否则就会出现严重吃胎现象。在轴荷分配方面,1桥和2桥有联动装置,可实现波浪路面轴荷转移;4桥和5桥是平衡桥,也可实现波浪路面轴荷转移;3桥和6桥则需要通过调整气囊气压来实现轴荷转移,最终6根桥可以通过轴荷相互转移来达到恶劣路况下的轴荷合理分配,以减少车架的应力集中和冲击。

2023北京消防展已经落幕,笔者曾连续多年参观该展会,见证了中国卡车底盘技术的长足进步。如今,借助“天时、地利、人和”,中国自主品牌卡车在消防车底盘领域已经真正具备了“进口替代”的实力。