技術(shù)中心
解密汽車是如何實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的？
文章導(dǎo)讀：
車輕量化可以說(shuō)是當(dāng)下非常熱門(mén)的主題，尤其2017年政策法規(guī)的出臺(tái)，對(duì)它的刺激非常明顯，輕量化可以通過(guò)以下三種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)：使用高性能材料、模塊化生產(chǎn)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。
“PPS※1保持器圓筒軸承”汽車零部件高性能新材料
近日日本捷太格特開(kāi)發(fā)出比以往更加耐熱、耐腐蝕的“PPS※1保持器圓筒軸承”就是通過(guò)使用高性能材料實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的一個(gè)很好的例子。之前使用的材料碳鋼、鋼板和黃銅制造軸承，耐熱性和耐腐蝕性有所限制，在高溫油中使用的油壓泵、馬達(dá)和冷媒煤氣中的壓縮機(jī)是非常困難的。
總的來(lái)說(shuō)，PPS產(chǎn)品有以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：
1.耐熱性、耐吃性 與傳統(tǒng)的樹(shù)脂材料(聚酰胺)相比，具有耐熱性、耐吃性良好。
2.輕量化 與黃銅制保持器相比，保持器重量約86%輕量化
在軸承整體上實(shí)現(xiàn)了約11%的輕量化
3.低扭矩化 與黃銅制保持器相比，啟動(dòng)扭矩約減少10%
新能源汽車推進(jìn)汽車輕量化發(fā)展
近幾年，新能源汽車發(fā)展勢(shì)頭迅猛，根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2018年上半年，中國(guó)新能源汽車銷量達(dá)到41.2萬(wàn)輛，同比增112%。但續(xù)航里程的短板仍然是車企的“心頭之患”。在這一情況下，汽車輕量化方案面臨更多的需求。
多項(xiàng)研究數(shù)據(jù)顯示，就傳統(tǒng)動(dòng)力汽車而言，汽車自重每減少10%，可降低油耗6%-8%，降低二氧化碳排放13%。而對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō)，輕量化同樣可以降低能耗，從而提高續(xù)航里程。北汽股份研究院副院長(zhǎng)、總工程師曹渡曾就明確指出，整備質(zhì)量的增加會(huì)引起滾動(dòng)阻力、加速阻力等的增加，從而導(dǎo)致能耗的提高，反之，輕量化則可以顯著降低新能源車整車能耗率。要實(shí)現(xiàn)以上的輕量化，往往通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
此外，在新能源汽車中，使用性能材料仍然是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的主要途徑，由于電動(dòng)汽車對(duì)于續(xù)航里程的要求，其對(duì)輕量化材料的需求更加迫切，而這其中包括高強(qiáng)鋼，也包括其他輕量化材料，例如鋁合金、鎂合金、碳纖維等復(fù)合材料等等。雖然目前高強(qiáng)鋼在抗碰撞性能、加工工藝、成本控制等方面明顯優(yōu)于鋁鎂合金等材料，但隨著更多輕量化材料在成本、技術(shù)等方面優(yōu)勢(shì)的提升，這些材料用量將隨之增加，而這將不可避免的擠壓鋼材的用量。
模塊化生產(chǎn)已被眾多車企成熟應(yīng)用
在模塊化、集成化方面，高強(qiáng)度自然纖維材料也有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。目前很多部件及系統(tǒng)，如車門(mén)系統(tǒng)、座椅模塊、儀表臺(tái)系統(tǒng)等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)模塊化生產(chǎn)。自然纖維作為基材、表面包覆，局部增加安裝卡扣、以及一些嵌件增強(qiáng)的集成化模塊前端結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)40%的減重效果，提升裝配效率。據(jù)悉，寶馬、奔馳、通用、雷諾、標(biāo)志等眾多歐美企業(yè)已經(jīng)成熟應(yīng)用前端模塊、門(mén)板、座椅模塊技術(shù)。
