從20世紀(jì)70年代國(guó)外冷吹復(fù)合式除雪車的誕生，到中國(guó)自主研發(fā)的三合一除雪車突破技術(shù)封鎖，除雪裝備的技術(shù)革命始終圍繞“效率”展開。歷經(jīng)三次迭代，國(guó)外設(shè)備通過(guò)模塊化集成實(shí)現(xiàn)“破雪-掃雪-清場(chǎng)”全流程優(yōu)化，而中國(guó)則從引進(jìn)到創(chuàng)新，用三十年時(shí)間走出了一條“引進(jìn)-消化-超越”的國(guó)產(chǎn)化之路。

如今，一款專為機(jī)場(chǎng)場(chǎng)景打造的新型底盤技術(shù)，正以創(chuàng)新挑戰(zhàn)國(guó)外技術(shù)代差。

01它讓除雪效率系統(tǒng)性提升

國(guó)外冷吹復(fù)合式除雪車的研究始于20世紀(jì)70-80年代，歷經(jīng)三次重大技術(shù)迭代，其代表性裝備為三合一除雪車。該設(shè)備通過(guò)集成多種作業(yè)模塊，實(shí)現(xiàn)了除雪效率的系統(tǒng)性提升。

我國(guó)自90年代中期開始借鑒國(guó)外復(fù)合式除雪技術(shù)，率先引進(jìn)三合一機(jī)場(chǎng)除雪車。該設(shè)備核心架構(gòu)包括：基礎(chǔ)系統(tǒng)，即專用底盤、動(dòng)力總成、液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)；作業(yè)模塊，推雪（破除厚雪層）、輥雪（清掃殘雪）、吹雪（終末清場(chǎng)）三大模塊協(xié)同作業(yè)，形成了“破雪-掃雪-清場(chǎng)” 的完整流程，顯著提升除雪效率。

02專用底盤技術(shù)的瓶頸

由于專用底盤技術(shù)的瓶頸，國(guó)內(nèi)早期面臨著高昂進(jìn)口成本與自主研發(fā)基礎(chǔ)薄弱的雙重困境。2010年左右，中國(guó)重汽推出采用高位分動(dòng)箱結(jié)構(gòu)的專用除雪車底盤，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，成為了國(guó)產(chǎn)三合一除雪車改裝的主流平臺(tái)。此后，其他公司也相繼推出過(guò)類似產(chǎn)品，推進(jìn)了國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。

采用高位分動(dòng)箱結(jié)構(gòu)的除雪車底盤

盡管技術(shù)不斷迭代升級(jí)，但國(guó)產(chǎn)除雪車仍普遍存在傳動(dòng)軸夾角過(guò)大、質(zhì)心偏高以及轉(zhuǎn)彎半徑較大等結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，整車性能受到較大影響，上述缺陷使得國(guó)產(chǎn)大型除雪車始終與國(guó)外技術(shù)存在明顯代差，核心技術(shù)突破仍需持續(xù)攻關(guān)。

03新型專用底盤的解決方案

為更好地適應(yīng)機(jī)場(chǎng)除雪作業(yè)需求、解決現(xiàn)有裝備缺陷，本文專為國(guó)內(nèi)三合一機(jī)場(chǎng)除雪車作業(yè)場(chǎng)景深度研發(fā)，提出了一種新型專用底盤解決方案。該底盤主要由行駛系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、車架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和其他專用裝置等組成，并針對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行逐一突破。

底盤組成示意圖

1.行駛系統(tǒng)。

考慮到溫度因素，行走動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需考慮低溫、高負(fù)載條件下轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的功率扭矩輸出問(wèn)題，該車設(shè)計(jì)主要有如下步驟（詳細(xì)計(jì)算和優(yōu)化過(guò)程詳見(jiàn)《專用汽車》2025年第6期，下同）：行駛發(fā)動(dòng)機(jī)選型，地面附著力校核（地面能夠提供的摩擦附著力需大于行進(jìn)阻力，保證行駛時(shí)車輛不會(huì)打滑），動(dòng)力確定，以及發(fā)動(dòng)機(jī)選型。

在燃油供給系統(tǒng)方面，除雪車的行駛與作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)均從主油箱取油，在作業(yè)速度40km/h、積雪厚度0.3m、三種作業(yè)模塊同時(shí)工作，且行駛與作業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)都全功率輸出的極限工況下，百公里油耗約為300L。本方案設(shè)計(jì)了對(duì)稱式雙油箱系統(tǒng)：兩個(gè)300L油箱分別沿車架縱梁布置于駕駛室后方，通過(guò)底部聯(lián)通管實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)油量平衡。質(zhì)量分布更均勻，油箱與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的管路較短，有利于保障持續(xù)穩(wěn)定供油。

2.傳動(dòng)系統(tǒng)。

傳動(dòng)系統(tǒng)主要由行駛變速箱、前后分動(dòng)箱、傳動(dòng)軸及前后車橋構(gòu)成。本系統(tǒng)采用前后雙分動(dòng)箱與多級(jí)傳動(dòng)的組合，優(yōu)化了傳動(dòng)軸夾角，以確保動(dòng)力傳輸平穩(wěn)性。

底盤傳動(dòng)系統(tǒng)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，該車動(dòng)力源匹配行駛與作業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)，配備循環(huán)水冷和燃油加熱系統(tǒng)，確保在各種氣候條件下的適應(yīng)性。底盤采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)與自動(dòng)變速箱作為行走動(dòng)力，結(jié)構(gòu)更緊湊、操作更方便。

底盤傳動(dòng)軸夾角

3.車架。

車架將底盤主要總成和部件連接成剛性整體，承受發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及除雪裝置等所有簧上質(zhì)量產(chǎn)生的載荷和力矩。本方案選用BS700材質(zhì)、12mm厚度的高強(qiáng)度熱軋鋼板單層梁結(jié)構(gòu)如下圖，以減輕車架重量，簡(jiǎn)化制作工藝，有效提升結(jié)構(gòu)安全性與裝配便利性。

該車車架創(chuàng)新處在于采用輕量化的C型單層“幾”字縱梁結(jié)構(gòu)，車架中部上拱設(shè)計(jì)不僅為作業(yè)裝置提供了穩(wěn)定的掛載基礎(chǔ)和充足的安裝空間，還降低了整車質(zhì)心高度，從而提高了行駛穩(wěn)定性。

底架大梁截面：普通雙層梁結(jié)構(gòu)梁（左），除雪車專用底盤縱梁截面（右）

4.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

本方案采用前、后橋獨(dú)立轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)，前后車橋均配備了帶輪邊減速的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和油氣懸掛系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全輪轉(zhuǎn)向功能，顯著減小了轉(zhuǎn)彎半徑。

該車具備兩種轉(zhuǎn)向模式：低速工況下，前后輪反向偏轉(zhuǎn)，可有效減小轉(zhuǎn)彎半徑，從而顯著提升車輛機(jī)動(dòng)性、縮短調(diào)頭時(shí)間并增加作業(yè)擺角；中高速工況下，前后輪同向偏轉(zhuǎn)，能有效減小離心力，進(jìn)而降低側(cè)翻風(fēng)險(xiǎn)，提升操縱穩(wěn)定性。

5.制動(dòng)系統(tǒng)。

選用鼓式制動(dòng)器，其摩擦面位于制動(dòng)鼓內(nèi)部，可有效避免泥漿和除冰劑侵蝕。制動(dòng)能量取自發(fā)動(dòng)機(jī)空氣壓縮機(jī)，經(jīng)干燥處理后進(jìn)入四回路閥，四回路閥分別聯(lián)通三個(gè)儲(chǔ)氣罐以及外用氣源。其中，1號(hào)和2號(hào)儲(chǔ)氣罐作為行車制動(dòng)的儲(chǔ)能器，提供雙重保障。駐車制動(dòng)為斷氣式儲(chǔ)能彈簧助力制動(dòng)，由3號(hào)儲(chǔ)氣罐單獨(dú)供氣。系統(tǒng)配備ABS防抱死裝置，在緊急制動(dòng)時(shí)可維持車輛穩(wěn)定與方向可控，最大限度利用路面附著力以縮短制動(dòng)距離。制動(dòng)系統(tǒng)管路如下圖所示。

制動(dòng)系統(tǒng)管路圖

6.車輪選型。

輪胎選用具有優(yōu)良防滑抓地性能、耐低溫的全鋼絲子午線無(wú)內(nèi)胎載重型雪地胎。胎面膠可在低溫下保持一定柔軟度，全深槽塊狀花紋在防滑同時(shí)具備一定自潔能力，更適合雪泥地行駛。

綜上所述，這款專用底盤基于機(jī)場(chǎng)除雪的實(shí)際作業(yè)需求，嘗試通過(guò)結(jié)構(gòu)布局與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，對(duì)除雪車的綜合性能提升進(jìn)行了探索性實(shí)踐。目前已經(jīng)通過(guò)實(shí)踐運(yùn)用，或可為機(jī)場(chǎng)冬季清雪作業(yè)提供一種新思路與備選方案。未來(lái)，我們期待通過(guò)持續(xù)的技術(shù)驗(yàn)證與迭代改進(jìn)，進(jìn)一步深化該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效能，為解決機(jī)場(chǎng)除雪領(lǐng)域現(xiàn)存的技術(shù)難題貢獻(xiàn)更多可能。