雪地泥潭任驰骋,秒杀百万级硬派越野车的“工业神器”

橡胶履带车轮作为一种能够提高汽车通过性和越野性能的实战利器,近些年出现在私人家用车辆上的频率逐渐提高。虽然无法像传统轮胎一样提供优秀的高速驾驶性能、减震舒适性能和节油表现,但却极大提升了车辆在雪地、山地、雨林等极端环境下的安全性和全地形通行能力。并且随着相关技术的不断发展,民用车辆橡胶履带产品日益成熟,轮履快速更换装置极大降低了民用汽车安装履带的难度,甚至就像更换备胎一样简单。

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橡胶履带轮的起源要追溯至20世纪60年代,日本ISEKI井关农机株式会社提出了用橡胶履带替代金属履带的构想,随后ISEKI委托普利司通打造了第一条橡胶履带,并成功应用于水稻收割机。橡胶履带的应用极大提升了各类机械工具的地形适应能力,相较于金属履带重量更小、更换更便捷,对铺装道路损害较低。目前,日本已是全球最主要的橡胶履带生产国家之一,在产品品质、规格品种、市场知名度和市场份额方面均处于领先地位。

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经过几十年的发展, 海外橡胶履带市场已经高度发达,日本、欧洲和北美等地均具备庞大的橡胶履带市场,广泛应用于军用车辆、农用作业机械、起重运输机械、商业娱乐车辆、私人家用座驾中。我国橡胶履带的研制工作始于20世纪80年代末期, 先后在杭州、镇江、沈阳、开封和上海等地开发成功了多种橡胶履带,但由于起步较晚因此落后于世界发展步伐,实际应用覆盖场景并不多,还处于追赶状态。

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橡胶履带产品起初并非可替换产品,而是农用机械、装甲车等专用车辆的固定装备,无法替换为车轮。直到20世纪90年代,轮履替换车轮作为新兴技术诞生,再度扩大了橡胶履带的应用场景,同时也为其进入民用消费级市场创造了可行性。可更换橡胶履带轮主要分为两种结构,即三角型和接地型两种,主要由履带驱动链轮、橡胶履带、负重轮、履带防绞装置、钢结构架和内部悬架组成。其中三角形履带拥有更高的灵活性和便利性,是现如今越野车改装最常见的类型。

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三角橡胶履带轮由橡胶履带、基架、驱动总成、张紧机构、支撑轮组、张紧轮(导向轮)等组件构成,履带表面有粗糙的而橡胶块状花纹,可以增加车辆接地摩擦力。支撑轮组既承担着车辆的质量,又起着传导履带的作用;张紧轮与张紧机构一起负责履带的张紧,为履带提供预张紧力,防止发生履带脱轮,必要时也可以同导向轮一起担负负重作用。可更换三角履带轮的转向机构基本保持不变, 与原车辆有相同的转向能力,因此其实可以将三角履带轮看做另一种功能的轮胎。

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三角橡胶履带轮根据装配形式和自身结构又可以分为分离式和整体式。整体式即驱动轮、支撑架等结构存在相互关联关系,将驱动轮装配至车辆末端的驱动轴上后,驱动轮跟随驱动轴转动,负重轮系和支撑架能够随着地表起伏共同环绕驱动轴摆动。整体式三角橡胶履带轮更换简单,模块化程度高,在不平整地面行驶时通过性和适应能力更强。分离式的驱动轮和支撑架是分离安装的,驱动轮与车辆末端驱动轴装配并随驱动轴转动,支撑架固定在驱动轴的支撑壳体上,负重轮则铰接在支撑架上,能够相对于支撑架摆动,如此虽然更独立灵活却也限制了负重轮的摆动范围,不利于车辆在崎岖路面行驶。

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三角橡胶履带轮相比传统橡胶轮胎,接地压强大约只有传统车轮的4%-5%左右,附着力和牵引力却提高了将近1.5倍,同时车辆最小离地间隙也大幅增加。橡胶履带接地面积更大,能够提供良好的地面附着力,便于车辆更高效地释放性能;接地压强小则可以让车辆面对雪地、沙漠和沼泽等湿、软、滑路面环境时,拥有更加出色的通过性;离地间隙大则提升了通过性和越障能力。

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目前,海外研发三角橡胶履带轮的品牌主要有美国Mattracks、加拿大Soucy、加拿大卡Camso以及荷兰Zuidberg。其中Mattracks生产的可换橡胶履带轮最负盛名,轻便耐用、更换简单,最快只需30分钟便可完成四条轮胎的更换,在硬路面上的时速最高可达每小时60公里。国内三角履带轮的生产公司主要有德州力维机械有限公司、石家庄卓奇机械制造有限公司等,针对四驱家用车的可替换橡胶履带轮产品同样不少,价格在千元到万元不等,依品质而定。

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三角履带轮的更换及安装现如今已非难事,大多数三角履带轮都可以通过连接盘,直接将驱动轮与车轮驱动桥链接。其驱动轮安装孔位基本对应于半轴上原厂轮胎的安装孔位,可以像替换备胎一样直接更换,无需单独焊接支撑装置,如有偏差加装法兰等链接装置基本也能解决问题。接地型履带由于结构特性限制,安装于家用车辆上的难度较大,需要专业改装厂根据车辆结构特点定制化打造,必要时需对车辆底盘结构进行较大幅度的改造。

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如果你想体验橡胶履带带来的越野快感,那么更便捷的三角履带是最好的选择。想要安装三角橡胶履带最好拥有一辆传统意义上的硬派车型,如福特猛禽、丰田坦途、五十铃D-MAX、Jeep牧马人、丰田兰德酷路泽等。非承载式底盘的硬派车型拥有更坚固可靠的车架,能够负担履带式车轮带来的庞大扭力,同时底盘悬挂系统也拥有足够的改装空间以容纳三角履带轮宽大的身躯。当然并不是城市SUV、轿车等产品也能改装履带,考虑到其车架抗扭能力,以及悬挂系统升高改装的限制,最好采用特殊定制化产品。

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如果你觉得更换履带轮仍然太麻烦,来自加拿大的AD Boivin公司提供了另一种改装思路。该公司研发了一款名为Track N Go的车用履带,使用起来更加方便快捷,单人十几分钟就能完成安装。Track N Go是一套外挂雪地履带,只需将四条履带摆放在平坦开阔的地面上,然后驾驶车辆通过导轨将轮胎开上去,然后再通过固定装置固定在原车轮毂上即可,并不需要进行专门的改动,动力由原车传统系统和轮胎提供,就像给汽车穿了一双雪地越野靴。这套履带目前的售价大概2.5万美元左右,折合人民币15万元左右。

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美国国防先期研究计划局(DARPA)还有一款更进阶的技术,即“可变形履带车轮”(RWT),这款轮胎可在三角形履带式车轮和圆形车轮间自由切换,使其兼具原型轮胎和三角履带的特性。RWT轮毂由六块相同的机械结构组成,通过单独调整每块机械结构的角度,可以在圆形轮子和三角履带之间切换,适应95%以上的全地形环境,可以看做是究极进阶版AT胎。如果这一技术最终能够转为民用,将极大提升现有SUV、轿车、越野车、皮卡等几乎所有民用车辆的整体性能。

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