汽车轻量化的能要求 新能源汽车车身结构的轻量化要求有哪些

seosqwseo4个月前 (07-16)测评日记53

一、新能源汽车车身结构的轻量化要求有哪些

汽车的行驶阻力包括空气阻力、滚动阻力、爬坡阻力和加速阻力。滚动阻力、爬坡阻力、加速阻力与正常质量成正比。数据研究表明,车辆重量每减少10%,油耗可降低6%-8%,排放可降低4%左右。

整车由车身、底盘、发动机和汽车电子组成。对于乘用车,车身占据整车质量的40%到60%,约70%的油耗用于车身质量。因此,轻量化车身,是轻量化汽车的重要组成部分。车身结构的优化是国内外汽车轻量化研究的重点。对于新能源汽车来说,轻量化更为突出。

研究表明,对于电动汽车来说,每减轻100公斤的重量就能增加10%左右的行驶里程。其带来的的优点是多方面的。一是降低能耗,二是增加负载重量,三是减少制动距离。新能源汽车车身在轻量化方面有很大的优势,因为它减少了传统的发动机、变速器等大型部件,车身结构布置得更好。在保证车身强度和刚度的前提下,可以更合理地布置车身结构。

新能源汽车车身结构的轻量化的方法:

一、新材料的应用是实现汽车轻量化的重要手段

铝合金、高强度钢和碳纤维等新材料得到了广泛应用。新材料的使用不仅仅是对传统材料的替代,还涉及到物理化学、材料测试与检验技术、元器件设计与制造技术、新材料回收技术等诸多学科和技术的支撑。当新材料用于轻量化车身时,常见的是高强度钢。目前,高强度汽车用钢已广泛应用于车身制造。铝合金车身在材料轻量化方面效果好。其中,捷豹、奥迪、特斯拉等汽车品牌均有铝合金车身产品。现阶段,在轻量化方面,碳纤维可以和铝合金一起作为辅助材料,或者只能作为关键材料。从长远来看,它还可以作为低成本汽车轻量化应用的主要材料。

二、结构优化设计结构优化设计是车身轻量化的基础

车身、车架和轴承部件结构复杂,集成了各种材料和工艺。车身结构对车辆的被动安全性、结构刚度、强度和振动性能有很大影响。目前车身结构减重优化设计是在保证车身结构性能的前提下,通过CAE等分析技术降低零件质量。在实际生产中,结构优化设计的减重方法包括空心结构、薄壁结构和复合材料结构。这些优化设计使车辆面板和结构部件更轻。

三、轻量化制造技术

通过对材料性能的研究,不同的制造工艺可以在制造过程中减轻零件的重量。

常用的制造技术包括激光焊接技术、电磁成形技术、先进连接技术等。激光拼焊技术可以将不同材料、厚度和表面处理要求的工件用激光连接起来,形成新的毛坯,然后压制成零件。例如,乘用车的侧壁部件通常是激光焊接的。激光焊接技术可以有效降低零件质量,减少焊接接头,提高强度。通过先进的制造技术,主要解决产品的性能问题,进而解决轻量化问题。

二、汽车轻量化技术有哪些

涉及到整车的质量分布(汽车行驶动力学)。将汽油机改换成柴油机时,往往会使发动机变重(坚固的结构、涡轮增压器、增压空气冷却器、喷油装置等),导致前桥轴荷增加,使得整车的均衡性受到了破坏。所以,轿车发动机的轻量北已经成为整车开发中一个不可忽视的问题。

发动机轻量化的途径

首先是提高升功率,以降低发动机单位功率的质量。先进的功率密度指标已逼近1 kg/kW。

以轿车柴油机为例,如果20世纪90年代初升功率还只是在20-30 kW/L徘徊,那么自从20世纪末开始,其上升趋势可谓“突飞猛进”。如今,柴油机大*发压力已经达到20 MPa,升功率达到60 kW/L。

三、汽车轻量化都有哪些方法

想要实现汽车轻量化,主要有三种途径:

1、应用高强度和轻质材料(手段),比如高强度钢材、超高强度钢板、铝合金、镁合金、工程塑料及纤维增强复合材料等。从技术路径看,碳纤维复合材料、铝镁合金、先进高强钢是目前车企探索的三大方向,这三种材料替代当前的主流材料低碳钢,可分别减重60%、40%、25%。

2、优化车身结构的轻量化设计(前提),利用结构解析和CAD、CAE等技术进行结构的优化设计,以减少无用材料、减轻壁厚、减少零部件数量等,如:模块化集成设计、结构拓扑优化。

3、运用先进的制造工艺技术(保障),如激光拼焊、辊压成形(先进的成型技术保证了整车结构的安全性)、高强度钢热成形、内高压成形等先进制造技术,结构胶粘接和异种材料铆接等先进连接技术。

汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。实验证明,汽车质量降低一半,燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

以上内容参考百度百科——汽车轻量化

四、汽车轻量化的定义是什么

轻量化这一概念先起源于赛车运动,它的优势其实不难理解,重量轻了,可以带来更好的*控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻,起步时加速性能更好,刹车时的制动距离更短。

轻量化这一概念先起源于赛车运动,它的优势其实不难理解,重量轻了,可以带来更好的*控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻,起步时加速性能更好,刹车时的制动距离更短。

随着“节能环保”越来越成为了广泛关注的话题,轻量化也广泛应用到普通汽车领域,在提高*控性的同时还能有出色的节油表现。汽车的油耗主要取决于发动机的排量和汽车的总质量,在保持汽车整体品质、性能和造价不变甚至优化的前提下,降低汽车自身重量可以提高输出功率、降低噪声、提升*控性、可靠性,提高车速、降低油耗、减少废气排放量、提升安全性。有研究数字显示,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;若滚动阻力减少10%,燃油效率可提高3%;若车桥、变速器等装置的传动效率提高10%,燃油效率可提高7%。汽车车身约占汽车总质量的30%,空载情况下,约70%的油耗用在车身质量上。因此,车身变轻对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益。

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