汽車輕量化這個(gè)話題，大家討論得越來越頻繁。這說明輕量化對(duì)汽車而言，其重要性日益凸顯。下面結(jié)合電動(dòng)客車輕量化的實(shí)踐，分享其輕量化體會(huì)。

1.輕量化的認(rèn)識(shí)

汽車輕量化設(shè)計(jì)是指基于低油耗和排氣污染物的目的，在車輛綜合性能達(dá)標(biāo)的情況下，盡可能地使車輛的整備質(zhì)量更輕，使車輛在加速和快速過彎時(shí)更加得心應(yīng)手。

①綜合性能達(dá)標(biāo)是指與汽車安全有關(guān)指標(biāo)，不能因?yàn)檩p量化設(shè)計(jì)而下降，否則，其輕量化技術(shù)不在提倡之列；

②輕量化設(shè)計(jì)以后，實(shí)施工藝應(yīng)成熟，生產(chǎn)線的批量生產(chǎn)能力不能降低，否則，其輕量化技術(shù)不在提倡之列；

③輕量化設(shè)計(jì)以后，產(chǎn)品的成本原則是可以下降的，而不是上升的，否則，其輕量化技術(shù)不在提倡之列；

④輕量化設(shè)計(jì)以后，產(chǎn)品維護(hù)保養(yǎng)更便捷，否則，其輕量化技術(shù)不在提倡之列。

2.輕量化的目標(biāo)

輕量化設(shè)計(jì)是基于低油耗和排氣污染物的目的。但是落實(shí)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)層面，輕量化的目標(biāo)，必須清晰而具體，沒有具體目標(biāo)，不宜去輕量化設(shè)計(jì)，比如是零部件、是總成件、是整車結(jié)構(gòu)件，是裝飾件，必須具體。目標(biāo)清晰對(duì)輕量化設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義是十分重要的，不能為了輕量化而輕量化，更不能盲目嘗試新技術(shù)、新材料。輕量化設(shè)計(jì)必須要有市場需要，如：

①電動(dòng)公交車，由于電池比能量太低，一次持續(xù)里程太短。電動(dòng)公交車輕量化的基本目標(biāo)是能裝更多的電池；

②要裝更多的電池，會(huì)導(dǎo)致整車整備質(zhì)量超標(biāo)。電動(dòng)公交車輕量化的基本目標(biāo)整備質(zhì)量不能超標(biāo)；

③要求電動(dòng)公交車輕量化后，可以裝更多的電池，但是其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要更強(qiáng)，韌性更柔?；疽螅罕仨毞峡蛙嚢踩珮?biāo)準(zhǔn)。

3.輕量化的基本途徑

基本途徑有：

（1）機(jī)構(gòu)上輕量化

①整車機(jī)構(gòu)上；②底盤結(jié)構(gòu)；③車身結(jié)構(gòu)；④總成件；⑤零部件。

主要手段是應(yīng)用價(jià)值工程法，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，消除多余功能。

（2）采用新材料和新工藝

在安全性能得到保證的前提下，讓車輛重量更輕，達(dá)到省油的目的。主要做法：加入質(zhì)量更輕的新材料（諸如高強(qiáng)度鋼、鋁合金、碳纖維等）來替代性能普通鋼材，采用新工藝，必須更科學(xué)、合理，一定能提高產(chǎn)品質(zhì)量，保障生產(chǎn)進(jìn)度。

(3)新材料的總成件

①4mm厚的側(cè)窗玻璃、塑鋼玻璃；

②鋁鋼輪轂、鋁質(zhì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)外殼；

③拉鋁成型的電器外殼；

④少片簧鋼板；

⑤其他輕質(zhì)材料，如工程塑料零部件。

4.輕量化導(dǎo)致的工藝變化

①鋁合金材料和高強(qiáng)度鋼，焊接工藝有自己的特點(diǎn)，與鋼鐵焊接工藝完全不同；

②鋁合金材料必須要用配套的焊接焊接機(jī)器及焊接材料，

③鋁合金材料與鋼材對(duì)接，必須采用新工藝，如鉚接、打楔。

但是，鉚接工藝導(dǎo)致批量生產(chǎn)能力下降，打楔工藝導(dǎo)致型材規(guī)格太多，成型模具成批增加，基本上是非標(biāo)的。

輕量化必定會(huì)導(dǎo)致的生產(chǎn)工藝的變化，一定要有應(yīng)對(duì)方案。

5.輕量化后的成效

①車輛安全性基本有保障；

②整車整備質(zhì)量目前基本上可以接近標(biāo)準(zhǔn)，但是成本普遍增加；

③電動(dòng)客車一些總成件輕量化成果明顯。

6.輕量化基本趨勢

電動(dòng)客車輕量化工作效果明顯，電動(dòng)客車整車輕量化基本趨勢是，采用鋁合金材料、高強(qiáng)度鋼、工程塑料等輕質(zhì)材料。高強(qiáng)度鋼主要用在底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上；鋁合金材料主要用在車身機(jī)構(gòu)上；工程塑料主要用于外觀零部件上及人性化設(shè)施上。

（1）金屬類材料應(yīng)用的基本趨勢：

①采用鋁合金材料，主要用車身蒙皮和車身上部結(jié)構(gòu)，

②高強(qiáng)度鋼主要用于底盤承重件。

（2）玻璃類材料應(yīng)用的基本趨勢:

③4mm夾膠玻璃，主要用于前風(fēng)擋上；

④塑鋼玻璃，主要用于側(cè)窗，目前塑鋼玻璃可以將客車變成幾乎全景、觀光車了。

（3）工程塑料類材料應(yīng)用的基本趨勢:

主要用于：汽車后視鏡外殼、汽車散熱風(fēng)扇、汽車空調(diào)出風(fēng)口、汽車把手（扶手）、汽車電池盒、乘客座椅靠背、座板、乘客區(qū)地板等。

7.輕量化實(shí)例

圖1 揚(yáng)子江汽車牌18米純電動(dòng)輕量化城市客車

基本思路是將客車生產(chǎn)沖壓工藝提前到了型材成型環(huán)節(jié)，型材成型由由上游專業(yè)廠家去完成，拓展了鋁、鎂、鈦合金輕質(zhì)材料加工深度和廣度。帶來客車的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了變革，力圖不采用壓焊、鉗鉚、自沖鉚接、盲鉚和折疊等機(jī)械連接技術(shù)。主要做法：

①動(dòng)力電池設(shè)計(jì)成抽屜式，放在底架里，底盤結(jié)構(gòu)采用鋁、用鎂、鈦合金輕質(zhì)材料；

②車身骨架是一次成型的龍門結(jié)構(gòu)，由上游廠家成套供應(yīng)，主機(jī)廠省了焊接工藝，直接裝配即可。

③其他方面輕量化采用目前大家熟悉輕質(zhì)材料。

8.總結(jié)

筆者對(duì)是客車輕量化工作體會(huì)是：

（1）電動(dòng)客車是目前輕量化一個(gè)比較好的場景，主要是電動(dòng)客車價(jià)格比較高，有消化輕量化的成本空間。其他客車推廣輕量化，目前消化空間有限。

（2）許多專家提出碳纖維是汽車輕量化未來趨勢，碳纖維在客車輕量推廣過程中比較困難：

①碳纖維零部件（總成件）如何化解？目前沒有得到大家認(rèn)可，即碳纖維是不是環(huán)保材料？

②碳纖維對(duì)大客車而言，整個(gè)外成型比較困難，后期如果被碰撞，如何修復(fù)？沒有一個(gè)可行辦法。

③碳纖維成型工藝目前比較復(fù)雜，而且客車個(gè)性化比較強(qiáng)，批量比較小，其成本比較高。

（3）工程塑料應(yīng)用量會(huì)愈來愈多。主要理由是，客車上人性化零部件愈來愈多。采用工程塑料是比較理想的。

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁 >