前桥驱动的卡车开发技术难点
目前卡车市场上绝大多数的卡车前桥（图1）只有转向功能没有驱动功能，但是针对恶劣路况则需要开发全驱动卡车，其开发方案为基本车型前板簧下安装前驱动桥（图2）、在车架中部安装分动器（图3）以及前传动轴。前桥驱动的卡车开发带来的技术难点为：第一，前驱动桥的差速器占据了发动机的空间，则发动机需要向上提升（图1与图2的比较）；第二，发动机向上提升后则要求驾驶室同步向上提升，则造成驾驶员上下车不方便，车辆重心也增高不利于侧翻安全；第三，安装分动器后会降低传动效率，导致百公里油耗增加，降低了燃油经济性，降低了最高速度；第四，安装了前驱动桥、分动器、前传动轴等部件，车辆总质量增加1t以上。目前使用全驱动卡车最多的领域是军用作战卡车（例如导弹运输发射车），必须要满足各种非路面工况行驶；其次是沙漠运输、石油勘探等领域，通常在车辆车轮陷入泥潭时开动前桥驱动。在实际调研当中，全驱动卡车的前桥驱动功能使用率并不高，只有在遇到恶劣路况时才挂上前桥驱动，其行驶里程的比例还不到1%。使用全驱动卡车最多的国家是俄罗斯，因为国土面积全球第一，并且绝大部分国土处于高纬度地区，修建维护公路的成本很高但是公路使用率却很低，目前俄罗斯的道路情况很差，他们思路就是“与其建设好路，不如制造好车”，因此其卡车绝大多数是全驱动卡车，以满足雪地、沼泽、泥地等路况的行驶需要。
全驱动卡车相对于非全驱动卡车而言，最大的矛盾就是车辆通过性和燃油经济性，并且前桥驱动使用率太低。因此欧洲很多卡车企业针对这个技术矛盾做了大量研究工作，打破以往前桥机械传动的方式，采用液压驱动前桥技术，在不改变基本车型的总布置情况下，增加车辆的前桥驱动功能。
MAN HydroDrive液压驱动前桥技术介绍
欧洲MAN公司首先采用了HydroDrive液压驱动前桥技术（图4），HydroDrive系统中变速器的输出端上有一个液压泵，为前桥上的轮毂液压电机（图5）提供动力。这种稳定而免维护的技术在耗油量和磨损方面都可以与常规的后轮驱动相媲美，不需要改变原有车型的总布置，去掉了传统全轮驱动车辆上所用的分动器。装配HydroDrive技术的MAN卡车比起采用传统的前轮驱动技术重量降低了400kg左右，而油耗仅与传统后轮驱动车辆相同，并且驾驶室可以维持平常的高度而不需要升高，解决了攀爬驾驶室的困难。目前采用HydroDrive技术的MAN卡车涉及的范围涵盖了2轴的18吨级至4轴35吨级的重型车。采用HydroDrive技术的MAN卡车基本上都采用前桥钢板弹簧后空气悬挂的形式，在特殊地形需要前桥驱动力的时候，只要通过仪表盘上的按键开启HydroDrive开关（图6），离合器会迅速连接上，前桥就能接通动力带动车辆前行。需要说明的是，装备HydroDrive系统的车辆在道路上行驶时只驱动后轮，液压泵和车轮液压电机不会产生摩擦力，不会增加额外的油耗。
需要启动HydroDrive的行驶状况包括田间小路、建筑工地（题图）、泥浆地、冰雪等光滑路面以及山地路段等。据介绍，HydroDrive在行驶速度超过30km/h后，系统自动断开，为了提示驾驶员是否正确操作，当HydroDrive激活时，在仪表显示屏上会有一个指示灯亮起。HydroDrive介于常规的后轮驱动与传统的全轮驱动之间，MAN公司至今已经售出数以千计采用HydroDrive的MAN重型卡车，而这些卡车大部分都是应用到了建筑自卸用车上，随着该技术逐渐被接受，道路运输车辆选配HydroDrive技术的也在逐渐增加，有了它的帮助，将有效扩展这些车辆的应用范围。
卡车创新思路的启发
卡车发展历史已经有一百多年，从卡车技术角度而言目前已经非常成熟。卡车未来的发展趋势在于电子化、信息化、智能化，对于现有卡车结构而言是否还有创新的余地，作者做了大量的研究工作。MAN Hydrodrive液压驱动前桥技术给了作者一个最大的启示：工况决定一切，需求驱动卡车技术的发展。根据TRIZ 理论对本项技术进行了梳理，得出以上的鱼骨图供读者参考。
阻碍卡车技术进步最大的问题是“惯性思维”，我们总认为汽车的传动方式就是传统的机械传动，发动机、变速器、传动轴、驱动桥、轮胎。实际上液压传动已经在工程机械领域广泛应用，例如轮式挖掘机，只是我们没有把两者进行有效结合。纵观中国的卡车技术领域，我们的产品还是要落后欧洲一代，大约8～12年。如何能够追赶并超越，需要我们对卡车技术进行新一轮的创新，从最基本的工况研究和市场需求研究开始，以“改变”为核心打破传统的思维模式，将一些跨专业跨领域的技术应用到卡车领域来，并且进行有效的结合以实现产品的创新。建议各大汽车企业学习TRIZ理论，这是全球最优秀的创新理论，必然能够对卡车技术创新发挥重要作用。TRIZ理论是20世纪40年代起源于苏联的一种系统化技术创新方法论，具有完整的理论体系和较强的可操作性，目前已经在国外很多汽车企业进行应用。通过创新思维指导产品开发，提高卡车产品的附加值。
