关于车身轻量化的解析

工程师吴畏 发表于 2018-06-21 15:56:00 收藏 已收藏
赞(0) •  评论(0

关于车身轻量化的解析

工程师吴畏 发表于 2018-06-21 15:56:00

早些年有些很奇怪的谣言流传开来,说什么“车越重越安全”“越重的车在高速行驶越稳”,汽车轻量化研究人员也哭晕在厕所了好吗。这些谣言回想起来真的很可笑啊,但当时还是有人一本正经地吹牛逼让吃瓜群众觉得有道理。现在吃瓜群众早就提高了自己的姿势水平,都知道车重不等于安全,就好像看起来胖的人不一定强壮一样的道理,所以我主编也从不让我帮忙搬轮胎。

关于车身轻量化的解析

汽车轻量化对节能减排有着非常重的作用,同时轻量化还能降低汽车的减速加速度,从而增加车辆的被动安全性。当然实现节能环保这一重要问题,除了轻量化,发展新能源车和提高发动机热效率都是目前汽车企业发展中迫切需要的。

关于车身轻量化的解析

关于车身轻量化的解析

一、材料轻量化

关于车身轻量化的解析

关于车身轻量化的解析

● 高强度钢

关于车身轻量化的解析

高强度钢应该是我们最近几年听的比较多的材料之一了,目前在车身上使用量也比较大。高强度钢是依靠自身超高的强度等级来减薄钢板厚度,也就是以此代替了原本的普通钢材,重量更轻,性能却更高了。虽然高强度钢不是轻量化材料中表现最优异的,但出于研发效率、整车成本的因素限制,以及高强度钢的性价比、长年所累积下来的制造技术优势和成型经验,这些都决定了目前更多车企在车身轻量化技术的研发方向会更多的翻钢强度钢的牌。钢强度钢主要用于中通道、地板、AB柱、车门防撞杆等关键部位。上图为Jeep全新指南者的车门防撞杆,指南者的整车车身使用了64%的高强度钢打造。

● 铝合金

关于车身轻量化的解析

铝合金的用量在汽车领域正逐渐增加,而且类型多样化,有成为未来车身主材的趋势。

● 复合材料

关于车身轻量化的解析

复合材料主要是由两种或两种以上不同性质的材料组成,复合后的性能要比单一的材料要优秀不少。值得一提的是碳纤维复合材料,这种材料的不仅质量非常轻,强度更是钢材的数倍,同时它还有很好耐热性、耐腐蚀性,是非常理想的汽车轻量化材料,在赛车、超跑上使用得较多。上图为迈凯轮P1的MonoCage碳纤维车身。

二、优化车身设计

关于车身轻量化的解析

● 车身结构优化设计

车身优化设计是很重要的轻量化方案,也在众多车企中被设计师们所青睐,它能在尽量少地增加成本的基础上能做到比较理想的效果。

关于车身轻量化的解析

● 车身结构布局

在科技发达的今天,计算机是个非常好的辅助工具,不仅能提高研发效率还能降低研发成本。

关于车身轻量化的解析

三、 制造工艺提升

关于车身轻量化的解析

关于车身轻量化的解析

● 先进的制造工艺

关于车身轻量化的解析

其中值得一提的是有许多车型采用了差厚板的工艺技术,这种技术可以让工程师们对零部件的受力情况和结构优化材料,相比等厚度的板材,差厚板不仅减少了材料用量,同时还实现了性能的合理分布,在减轻重量的同时实现了性能的提高。

关于车身轻量化的解析

热冲压成形技术这个名字大家或许都耳熟能详了,毕竟前阵子也是网红过一回。热冲压成型技术是一项专门用于高强度钢板冲压件成型的技术,通过这种方法制得的冲压件强度可以达到1000MPa以上,热成型件在对提高车身安全性和舒适性有着一定的作用,同时还能减轻车身质量、控制回弹、提高零件尺寸精度,在A、B柱、车门防撞梁、前纵梁、地板横梁、铰链加强板等关键部件上使用较多。

● 先进的连接工艺主要有激光焊接技术、结构胶粘接技术等

关于车身轻量化的解析

焊接虽然看起来对材料在重量上的影响只是很小的一部分,但激光焊接这个技术在轻量化的贡献上不仅是在焊点上减重这么简单,激光焊接对焊接材料的要求较低,可焊材质种类范围大,亦可相互接合各种异质材料,对实现多种材料混合使用的轻量化车身有着很重要的作用。结构胶粘接技术更是厉害,在航空领域也有广泛的使用。

轻量化的缺点是?

关于车身轻量化的解析

汽车轻量化可能曾经被误解过,如今随着大家对汽车知识更深入的了解,最后也算是沉冤得雪了。如果非要说汽车轻量化有什么缺点的话,大概唯一的缺点是价格方面的。在轻量化材料的使用上稍微一不小心,成本就会飙升,成本过高导致的无疑是车辆的售价,售价在一定的情况下影响着销量。所以在轻量化这方面,对设计师工程师们来说可能是“多十匹不如少一斤”,然而对于消费者来说,“少一斤不如少花钱”,在这么一个现实环境下,对轻量化材料、成本和优化结构设计方面找到一个最佳的平衡点是最为关键的。

总结:

如果您能通篇看完本文,你一定就会有所了解,汽车车身轻量化并不只是单纯的减轻重量,而是在减重的同时,不仅不会降低性能,反而还会在原来性能水平上有所提高,也就是科学的轻量化不仅节能减排,在安全性上也有提升。而“车越重高速行驶越稳”这种伪命题,当然是在你如果你懂点汽车空气动力学的基础上来说,这个问题自然也就就不攻自破了。

收藏

相关话题
文章来源专栏

评论(0)

加载更多评论

参与评论

分享到

QQ空间 QQ好友 微博
取消