7.底盘轻量化技术

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轻量化汽车底盘设计与优化

轻量化汽车底盘设计与优化

轻量化汽车底盘设计与优化随着人们生活水平的提高,对汽车的要求也越来越高,特别是在油耗方面,人们更加注重汽车能够以更加低廉的价格为他们提供更长的行驶里程。

如果汽车的底盘的设计不符合标准,那么汽车行驶时就会消耗更多的能源,而这肯定会使油耗更高。

为了能够让消费者省下更多的费用,工程师们几乎每年都会对汽车的重量做出更多的优化,以提高汽车行驶时的燃油经济性和性能。

关于轻量化汽车底盘设计与优化,我们需要先了解什么是汽车底盘。

汽车底盘是指汽车车身下部的一部分,主要是承担汽车的重量和支撑作用。

汽车底盘由车架、悬挂和灵活的连接系统组成。

它还包括车辆发动机、传动系统、燃油和冷却系统等。

因此,设计一个多功能、高效、耐用、重量轻的汽车底盘变得十分重要。

那么,如何设计一个轻量化的汽车底盘呢?1.选择高强度材料重量减轻的最佳方式之一是使用高强度材料,这样就可以用更薄的材料来制造零件,并同时维持强度和耐用性。

这些材料包括铝合金、碳纤维、镁合金、钛合金等。

2.优化设计当制造汽车底盘时,优化设计可以显着降低底盘的重量和提高其性能。

例如,在设计时可以考虑减少强度不足的区域,增加构件支撑、改变次级和主次支撑等因素。

此外,还可以考虑使用更小的零件,以避免沉重的材料浪费,提高汽车底盘的整体效率。

3.使用模拟技术使用现代的微型电脑和仿真技术,可以帮助工程师在制造汽车零件之前,就可以模拟汽车底盘在不同条件下的性能。

这样可以减少制造和测试新零件所花费的时间和资源。

可是,轻量化底盘存在哪些问题呢?1.成本问题虽然利用高强度材料可以显著减少汽车底盘的重量,但毫无疑问,这也会增加汽车制造成本。

2.强度问题如果车辆的轻量化程度过高,就可能会影响其强度和耐用性,使零部件更容易出现故障和磨损。

3.底盘间接造成伤害自身汽车底盘重量减少,意味着车主可以为更多的货物抬重重量,这就可能造成底盘的过度磨损和武器等图案。

总的来说,轻量化汽车底盘设计与优化不仅可以在提高汽车燃油经济性方面发挥关键作用,还可以增强汽车的性能和可靠性。

汽车轻量化技术

汽车轻量化技术

汽车轻量化技术为了应对全球气候变化和能源危机,汽车轻量化技术得到了越来越多的关注。

轻量化技术包括材料轻量化、设计优化、制造工艺和部件集成等方面,旨在降低车辆重量、提高燃油效率和减少尾气排放。

本文将探讨轻量化技术的原理、应用和前景。

一、轻量化技术的原理轿车的重量主要包括车身、底盘、动力系统和电气系统等方面。

轻量化技术主要从材料、结构、工艺和部件方面入手,通过降低重量、提高性能和降低成本来实现节能减排目标。

材料轻量化是轻量化技术的核心和基础。

目前,汽车材料主要包括钢铁、铝合金、塑料、碳纤维复合材料和镁合金等五大类。

钢铁是最常用的材料,但其密度高、强度低、耐腐蚀性差,在某些特殊情况下易发生变形、疲劳和裂纹。

铝合金密度轻、强度高、抗腐蚀性能好,但成本高、易熔断、易生氧化皮。

塑料重量轻、成本低、塑性好,但耐热性不高、易老化、断裂性能较差。

碳纤维复合材料具有高强度、优异的抗压和抗拉性能、轻量化效果显著,但成本较高、易开裂、难以进行成形。

镁合金相对基本金属具有密度低、比强度高、抗腐蚀性好等优点,同时也存在着耐热性不好、易受害疲劳等缺点。

因此,如何选择合适的材料来实现轻量化效果将是关键。

结构优化是实现轻量化技术的另一重要方面。

通过优化构造、减少部件数量、增强组件强度、降低积件组装给予轻度化设计,可以减少重量、降低制造成本、提高车辆性能。

例如,采用双曲设计的车身可以使车身刚度得到进一步的提高。

亦或是采用空气动力学设计,使得车辆在运动时减少空气拖拽系数,能量消耗减少,进而提高车辆油耗等。

制造工艺包括成型、模具、件接、表面处理等方面。

其中,成型技术主要包括深冲压、锻造、热处理、涂层、铸造、正火渗氮和热塑弯曲等。

成型技术的发展将越来越重视对材料精度、表面质量、几何尺寸和工艺流程等方面的控制。

这需要不断加强材料表面处理、制造精度和部件集成等技术,降低制造成本和提高车辆质量。

部件集成主要是为了减少零件数量、减小构造尺寸、降低能源消耗、提高系统效率和降低成本。

汽车新技术分类

汽车新技术分类

汽车新技术分类随着科技的不断发展,汽车行业也正在经历前所未有的变革。

本文将分类介绍汽车新技术,主要包括节能技术、动力技术、底盘技术、电子技术、智能驾驶、轻量化技术和安全技术。

1.节能技术节能技术是汽车技术的重要发展方向之一,旨在降低汽车的能源消耗,提高燃油效率。

以下是节能技术的几种分类:(1)燃油节能技术:燃油节能技术主要通过改进发动机设计和制造工艺,提高燃油利用率和减少燃油消耗。

例如,缸内直喷技术、可变气门正时技术、涡轮增压技术等。

(2)新能源节能技术:新能源节能技术包括电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车等。

这些技术利用电池、燃料电池或其他可再生能源来减少对传统燃油的依赖。

(3)节能材料技术:节能材料技术主要通过采用轻质、高强度、高效率的材料来降低汽车的质量和能源消耗。

例如,高强度钢、铝合金、碳纤维复合材料等。

2.动力技术动力技术是汽车技术的核心领域之一,直接影响汽车的的动力性和经济性。

以下是动力技术的几种分类:(1)内燃机技术:内燃机技术是传统的汽车动力技术,主要通过改进内燃机设计和制造工艺来提高动力和经济性能。

例如,缸内直喷技术、可变气门正时技术、涡轮增压技术等。

(2)新能源动力技术:新能源动力技术包括电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车等。

这些技术利用电池、燃料电池或其他可再生能源来提供汽车的动力。

(3)动力系统技术:动力系统技术包括自动变速器、无级变速器、混合动力系统等。

这些技术的应用可以提高汽车的动力和经济性能。

3.底盘技术底盘技术是汽车技术的重要组成部分,直接影响汽车的操控性和舒适性。

以下是底盘技术的几种分类:(1)悬挂系统:悬挂系统的设计和材料能够影响车辆的操控性和舒适性。

例如,双叉臂式悬挂、麦弗逊式悬挂等。

(2)制动系统:制动系统的性能和稳定性直接影响了汽车的安全性能。

例如,盘式制动器、鼓式制动器等。

(3)转向系统:转向系统的精确性和稳定性决定了汽车的操控性能。

例如,机械转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统等。

汽车底盘构造与维修考试试题及答案

汽车底盘构造与维修考试试题及答案

汽车底盘构造与维修考试试题及答案一、选择题(每题2分,共40分)1. 汽车底盘主要包括以下哪些部分?()A. 传动系、行驶系、转向系、制动系B. 发动机、传动系、行驶系、转向系C. 发动机、传动系、行驶系、制动系D. 传动系、行驶系、转向系、照明系答案:A2. 下列哪个部件不属于汽车传动系?()A. 变速器B. 驱动轴C. 制动器D. 驱动桥答案:C3. 汽车转向系的主要作用是()A. 改变汽车的行驶方向B. 控制汽车的行驶速度C. 提高汽车的稳定性D. 减少汽车的行驶阻力答案:A4. 下列哪个部件不属于汽车制动系?()A. 制动盘B. 制动鼓C. 制动踏板D. 水箱答案:D5. 汽车行驶系的主要作用是()A. 支撑汽车重量B. 传递发动机动力C. 改变汽车行驶方向D. 提高汽车行驶速度答案:A6. 下列哪个部件不属于汽车行驶系?()A. 车轮B. 悬挂系统C. 驱动轴D. 转向器7. 汽车传动系中,将发动机输出的动力传递到驱动轮的部件是()A. 变速器B. 驱动轴C. 驱动桥D. 离合器答案:C8. 下列哪个部件不属于汽车转向系?()A. 转向器B. 转向盘C. 制动踏板D. 转向柱答案:C9. 汽车制动系中,用于产生制动力的部件是()A. 制动盘B. 制动鼓C. 制动器D. 制动踏板10. 下列哪个部件不属于汽车悬挂系统?()A. 减振器B. 弹簧C. 驱动轴D. 稳定杆答案:C二、判断题(每题2分,共20分)11. 汽车传动系中的离合器主要用于切断发动机与变速器之间的动力传递。

()答案:正确12. 汽车制动系中的ABS系统可以在紧急制动时防止车轮抱死。

()答案:正确13. 汽车转向系中的助力转向系统可以提高转向操作的轻松程度。

()答案:正确14. 汽车行驶系中的悬挂系统可以吸收道路不平造成的冲击,提高汽车的舒适性。

()答案:正确15. 汽车传动系中的驱动轴是用来连接变速器与驱动轮的。

()答案:错误16. 汽车制动系中的制动盘和制动鼓都是用来产生制动力的。

汽车底盘构造

汽车底盘构造

汽车底盘构造汽车底盘是汽车最基本的结构部件之一,它直接影响着整车的操控、驾驶稳定性以及乘坐舒适度。

底盘是车身的骨架,既支撑着车载各种装置,又保护了车上人员的安全。

正是车身底盘的特殊构造使得车辆能够在路面上行驶、变向以及行驶到不同的路况环境下,仍然保持着稳定,因此汽车底盘结构对于整车性能和车身成本有着不可忽视的重要作用。

一、车身底盘的构造车身底盘通常由车桥、车轮、减震器、刹车机构、悬挂系统、转向系统等几个部分组成。

它们共同协作,以保证车身稳定、行驶稳定、行车平稳以及方向操纵准确。

(一)车桥车桥是底盘上重要的结构组成部分。

它是由几个分桥体构成的。

传动系统的位置和驱动方式决定了汽车车桥的类型。

一般来说,汽车车桥所使用的传动系统分为前驱、后驱和四驱。

(二)车轮车轮是汽车行走时与路面直接接触和支撑的部位,车轮的结构设计直接影响车辆的行驶质量和舒适性。

在车轮的制造工艺中,常用的有一体式成型、压力铸造、铸造和无铸造等方式。

车轮的参数包括轮径、轮宽、内孔直径、螺母孔距和PCD等。

(三)减震器减震器也是底盘结构上重要的组成部分之一。

底盘的作用不仅是为车身提供支撑,并且在汽车行驶的过程中,通过减震器可以消除汽车行驶过程中由路面不平或者悬挂系统本身所产生的震动和颠簸。

减震器的类型主要有:液压式减震器、气压式减震器和弹簧减震器。

其中液压式减震器最为常见。

(四)刹车机构刹车系统是保证汽车行驶安全的关键系统之一。

刹车机构主要由制动盘和制动片两部分组成。

制动盘固定安装在車轮上,制动片通过刹车蹄和制动柄进行调节力的大小和刹车力矩的作用。

(五)悬挂系统悬挂系统是支撑车身的重要部分之一,它主要负责吸收大小路面颠簸和减小震动,同时也可以避免震动对车主的身体造成不良影响。

汽车悬挂系统包括弹簧、减振器、支撑杆和悬挂臂等。

(六)转向系统转向系统包括转向器、转向传动机构、转向节等构成部分。

它们共同协作,以实现驾驶员所输出的操纵机械受力的方向交变,以达到汽车的方向控制目的。

新能源汽车底盘轻量化设计方向

新能源汽车底盘轻量化设计方向

新能源汽车底盘轻量化设计方向1. 引言1.1 新能源汽车底盘轻量化设计的重要性新能源汽车底盘轻量化设计的重要性在当前汽车行业中变得越发显著。

随着环境污染和能源消耗问题的日益突出,新能源汽车作为可持续发展的重要解决方案逐渐得到推广和应用。

底盘作为汽车的关键组成部分之一,其重量对整车的性能和效率有着直接的影响。

轻量化设计可以有效降低汽车整体重量,减少能源消耗和排放,提高能源利用率。

随着对环境保护意识的增强,减少废气排放已成为汽车制造业发展的主要目标之一。

轻量化设计可以有效减少车辆的燃料消耗,降低对环境的影响,符合绿色出行的理念。

底盘轻量化设计可以提高汽车的操控性和稳定性,增强行车安全性。

轻量化设计可以减轻底盘负荷,降低车辆重心,使得悬挂系统更加灵活,降低车辆侧倾和抖动,提高车辆的操控性和稳定性。

底盘轻量化也有助于提高汽车的制动性能和驾驶安全性。

新能源汽车底盘轻量化设计的重要性不容忽视。

它不仅可以实现节能减排,提高行车安全性,还可以推动整个汽车产业向着更加环保、智能化和可持续发展的方向前进。

在未来的汽车设计与制造中,底盘轻量化将成为一项至关重要的工作。

1.2 新能源汽车底盘轻量化设计的现状与挑战当前,随着新能源汽车的快速发展和普及,新能源汽车底盘轻量化设计成为行业的热门话题。

在实际应用中,新能源汽车底盘轻量化设计仍面临着诸多挑战和困难。

底盘轻量化设计需要兼顾结构强度和安全性。

在减重的必须确保底盘的强度和刚度不受影响,以保障行驶过程中的安全性。

这需要在材料选择、结构设计和工艺创新等方面进行精准的控制和平衡。

新能源汽车底盘轻量化设计涉及到多种材料的选择和应用。

传统的底盘材料如钢材和铝合金虽然具有一定的强度和可靠性,但密度较大,不利于整车的减重。

如何选择轻质高强度的材料,并实现材料的合理搭配和优化运用,成为当前的主要挑战之一。

底盘轻量化设计还需要关注成本和制造难度的问题。

新材料的应用和新工艺的开发会带来额外的投入和研发成本,同时需要考虑现有生产线的适应性和可行性。

新能源汽车底盘轻量化设计方向

新能源汽车底盘轻量化设计方向

新能源汽车底盘轻量化设计方向随着环保意识的提高和能源消耗的压力,新能源汽车逐渐成为未来汽车产业的重要发展方向。

新能源汽车的优点在于低的能耗和零排放,这不仅有助于保护环境,还能降低用户的使用成本。

而汽车底盘的轻量化设计则是新能源汽车发展的必要条件,除了有助于提高车辆的行驶性能,还能提高电池续航里程。

因此,本文将从轻量化设计方向的角度,对新能源汽车底盘的发展趋势进行探讨。

一、材料选择底盘经过轻量化处理后,汽车的全重可以减轻10%以上,因此,材料的选择是轻量化设计中最重要的环节之一。

目前,轻量化的材料主要有三种:铝合金、碳纤维和镁合金。

铝合金是目前应用广泛的轻量化材料之一,其密度低、强度高,在同等质量下其强度和刚度比钢材高,因而可以减轻车身和底盘的重量。

同时,铝合金的可塑性和耐腐蚀性能也很优秀,适用于汽车结构设计。

碳纤维材料是另一种适用于汽车轻量化的材料,其具有重量轻、强度高、刚性大、抗疲劳等优点,同时也具有优异的导热、导电、耐高温等性能。

碳纤维材料虽然价格高昂,但其轻量化优势大得多,用于底盘结构,不仅能有效减轻车身重量,还能提高车身刚性和安全性能。

镁合金材料的重量比铝合金和碳纤维材料更轻,但强度和耐腐蚀性不及铝和碳纤维。

在新能源汽车的底盘中广泛应用镁合金材料可以有效减轻汽车的重量,从而提高整车能效和行驶里程。

二、结构设计新能源汽车底盘的结构设计需要考虑到多个因素,如重量、刚度、安全性、稳定性等。

对于底盘结构设计来说,首先要考虑的是整体流线型设计,以减少车身的风阻,提高车身的稳定性和操控性。

同时,还需要考虑车身刚度和变形情况,以确保减轻重量的同时不影响车身稳定性和安全性。

另一个重要的设计因素是如何优化底盘结构,挖掘出底盘结构的潜力。

在设计中,可以采用空心结构、骨架结构等方式,使得底盘在保证刚度的同时能够做到轻量化。

此外,还可以部分采用仿生设计的原则,使得底盘的结构更加优化,性能更好。

三、制造工艺在新能源汽车底盘轻量化设计中,制造工艺也是非常重要的一环。

汽车轻量化的主要技术

汽车轻量化的主要技术

汽车轻量化的主要技术
汽车轻量化是汽车行业开发、提高汽车性能和减少燃油消耗的重要技术。

通过汽车轻量化,不仅有效的减轻汽车重量,提高汽车的加速性能,减少能耗,而且有助于减少材料和能源的消耗。

汽车轻量化的主要技术有:
1.车身材料改进:通过使用合理的车身材料,达到车身更轻、更坚固,
更好、更有效的结构,从而减少车身重量。

通常使用的材料包括:钢材、铝
合金、高强度塑料等。

2.底盘优化设计:车身下部部分是重车身重量最大的部分,通过优化设计,减少底盘的重量和面积,减少结构梁的数量,加强车身的刚性,改善汽
车行驶的舒适性,实现底盘结构的轻量化。

3.焊接工艺优化:焊接技术是车身部件轻量化的重要技术,有助于将大
型车身部件拆分,缩小模型尺寸,从而实现更轻量化的结构。

4.金属发泡:金属发泡是一种可以大大减少汽车重量的复合材料技术。

金属发泡材料特殊的复合结构,能极大的降低车身重量,同时又能满足强度
和刚性的要求。

汽车轻量化已经成为当前汽车行业的主流发展,通过应用上述多种技术,可以大大减小汽车重量,提高能源利用效率,减少燃料消耗,是提高汽车效
率和节省能源的有效措施。

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汽车底盘轻量化技术引言轻量化这一概念最先起源于赛车运动,它的优势其实不难理解,重量轻了,可以带来更好的操控性,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,在提高操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、提升操控性、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7 0%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。

国内外对于车身的轻量化研究比较多,而对于底盘轻量化研究比较少。

随着各国对汽车燃油消耗限值日趋严格,我们也应该加大对底盘轻量化的研究以达到整车最大的轻量化。

1.轻量化研究现状轻量化技术是一门跨学科的集成,其集成了材料,设计,制造工艺及仿真分析等高端技术。

目前国内外汽车轻量化的主要途径如下所述。

(1)采用轻质材料。

如铝,镁,陶瓷,塑料,玻璃纤维或碳纤维复合材料。

21世纪的汽车将发生巨大的变化,而材料是推动汽车技术进步的关键,轻量化是今后汽车发展的关键。

虽然通过优化结构设计可以达到减重的目的,但是要大幅度的降低汽车重量,则需要大量的采用低密度材料。

国外很多汽车公司已经尽可能多的采用铝合金材料以达到减重的目的。

如奔驰S级轿车前盖板、前围板、副车架、后桥、气缸、摆臂等都用到了铝合金。

目前镁合金一般用于离合器的壳体、车架、方向盘和转向器、轮毂等。

塑料在汽车的用量也不断增加,发达国家车用塑料已占塑料总消耗量的10%-11%。

目前塑料主要用在汽车内外饰件上,未来可以向车身覆盖件发展。

(2)采用现代设计方法进行结构设计。

如用有限元分析,参数优化,拓扑优化等。

由于计算机技术的飞速发展。

有关理论与软件的不断发展进步使得计算机辅助分析如虎添翼,CAE在汽车工业起的作用越来越大。

改变了过去传统按经验设计的模式。

如图1所示它不仅使汽车开发周期缩短,研发投入大大减少,而且开发的产品更为优秀可靠。

改进现状:改进改进图1(2)汽车轻量化材料冲压理论与工艺技术。

加强高强度、轻量化先进材料在汽车制造领域的应用基础研究。

通过开展基于CAE 的冲压工艺设计和优化方法研究,提出轻量化材料冲压回弹预测与补偿、起皱和拉裂预测与消除、毛坯反求与优化的新工艺、新理论与方法。

从机理上研究复杂零件冲压中不同材料流动不均匀的产生原因和影响因素,开展多种形式的材料流动阻力控制方法及相应工艺理论和设计技术的研究。

研发具有原创性和实用性的高强度钢冲压技术、汽车结构件的超高强度钢成型技术、应用于复杂汽车零件的液压成型技术和激光拼焊技术等。

(3)汽车轻量化激光加工技术与装备研究。

激光加工技术是实现汽车轻量化的重要途径之一。

系统进行激光与材料相互作用机理、激光加工过程无损检测和控制等基础理论研究,建立激光加工工艺方法和工艺参数的优化数据库;研究不同材料的激光切割方式,开展激光切割、焊接、精细烧蚀、直接快速成型、激光涂敷、激光辅助切削加工等理论的研究,开发激光三维切割工艺技术,建立工艺参数数据库及专家系统;研究激光深熔焊接理论,开发激光三维焊接技术与装备;研究不同板厚、不同汽车材料,尤其是轻量化材料的激光加工拼焊技术与装备。

(4)采用高强度材料。

强度大说明材料在静力作用下不容易变形,也不容易断裂(裂开);多数情况下硬度、耐磨性也比较好。

目前国外在轻量化方面用高强度材料已经成为了一种主流。

在家用轿车零部件中使用高强钢,则其重量比目前所用的钢轻27%,但其强度仍然一样。

通过综合利用现有的先进高强钢和超高强钢,可以使得标准尺寸的小型家用轿车,即C-segment车型(欧盟确定的汽车尺寸分类,类似于北美的紧凑型汽车,其代表车型包括丰田卡罗拉、福特福克斯、现代伊兰特等车型)的车门重量从18.3kg降至13.3kg。

安赛乐米塔尔公司估计未来几年将可以进一步减重1kg。

国际钢协的“世界汽车钢”(WorldAutoSteel)项目组确信,不久的将来钢制汽车车身结构的重量就可以像今天的铝制车身结构一样轻,而且可以满足所有汽车碰撞标准。

更为重要的是,在成本上也可以与目前相媲美。

“世界汽车钢”项目组估计,可以提高未来钢质汽(FutureSteelVehicle,FSV)减轻重量的目标。

FSV设计的最初目标是减重35%,但“世界汽车钢”项目组称,钢铁业最新研究可以将车重减轻39%。

最佳的FSV车身应该仅重176.8kg,届时将与今天的铝制车身重量一致。

“世界汽车钢”项目组称,通过结合先进高强钢与FSV技术,汽车制造商可以避免使用价格更昂贵的替代竞争材料和多材料设计并实现其目标。

2.我国汽车轻量化所面临的问题目前,我国汽车轻量化技术无论在理论研究方面还是在实际应用方面与国外均有较大差距,轻量化技术的发展主要面临如下问题:(1)轻量化技术涉及众多学科的研究领域,需要运用多学科交叉融合所形成的综合性、系统性知识体系,而在目前的研发体系下,各研发机构往往只注重单个技术的研发很少开展各技术间的交叉与融合;(2)汽车轻量化技术涉及众多的共性技术和前沿技术其关键、核心技术的突破不可能由单个企业或科研机构独立完成.必须要由国家级的研究机构对其关键、重大问题进行战略性和前瞻性的超前部署而目前此类机构尚未建立:(3)产、学、研结合不够紧密,没有明确定位、合理分工,基础研究和技术开发研究的有机衔接不够.企业规模小而分散,轻量化技术开发能力薄弱,研发人才短缺.工艺水平落后。

要提高我国汽车轻量化技术水平,当务之急是集成全国轻量化技术优势,开展产、学、研大联合,建立资源共享的汽车轻量化技术科技创新平台。

该平台应积极推进产、学、研的合作与交流:促进汽车轻量化技术研究成果向产业化方向转化:制定汽车轻量化技术重要产品和检测方法等规范及标准;建立高水平的相关产业技术人才培养基地和提供技术咨询的服务机构。

汽车轻量化技术科技创新平台,应重点开展几个方面的研发工作。

(1)汽车轻量化先进材料开发研究(2)汽车轻量化结构优化设计研究(3)汽车轻量化材料冲压理论与工艺技术研究(4)汽车轻量化激光加工技术与装备研究3.底盘轻量化的出路目前国内外在车身轻量化的研究越来越多,也越来越深入,但是对于底盘轻量化的研究确实很少。

但是底盘的轻量化对整车的性能起着举足轻重的作用,影响操作稳定性和舒适性。

未来对于汽车的油耗法规越来越严格,所以我们应该花大力气研究底盘的轻量化。

只有车身和底盘都进行了轻量化设计才能达到整车的最大轻量化,所以我们必须引起重视。

对于上一部分所说的轻量化思路照样可以用于底盘的轻量化并且大有可为。

以下将举些例子说明:(1)高强度钢的运用底盘的零件因为要直接承受地面的冲击所以某些零件的应力会大些,所以必须得同过增加材料来降低应力。

比如某微型车摆臂支撑杆,制动时候受的应力比较大。

我们要是使用普通材料必须要用Ф30mm的杆才能保证其应力达到250Mpa以下达到材料许用的安全范围,但是重量达到2.33kg.如果我们采用高强度钢我们可以使用Ф20mm的杆应力可以达到408Mpa,重量减少到1.21kg。

这可以看出高强度钢对底盘零件的减重效果是相当明显的。

(2)高强度弹簧钢的运用高强度弹簧钢在弹簧设计中大有可为,众所周知底盘悬挂中的弹簧即是安全件又是性能件。

我们需要它既要满足刚度要求又要满足耐久要求。

但是刚度和耐久又是一个矛盾体。

我们有了高强度弹簧钢后就可以很好的解决了这个问题。

例如某微车后悬弹簧,我们按照传统材料设计,需要设计的圈数是5.75圈簧丝直径Ф15.4mm才能达到要求的刚度,但是其重量为2.66kg,如果采用高强度弹簧钢我们弹簧的圈数可以做到4.5圈,簧丝直径Ф14.3mm就可以达到所要求的刚度并且应力也符合高强度弹簧刚度材料许用极限,其重量为1.8kg。

高强度钢材料弹簧不仅耐久,刚度都满足要求,质量比传统弹簧轻了0.86kg,弹簧的圈数少了质量轻了对整车的舒适性更好了。

(3)对底盘零件采用先进的工艺技术。

采用先进的工艺技术可以减少应力集中,可以减少材料浪费。

比如某车扭转梁原来采用的是普通的冲压成型。

零件为了满足耐久要求必须使用大量的钢材,使得零件质量比较大,重量达到了25kg。

但是如果我们采用管材的液压成型技术,我们可以使得零件在满足设计要求的情况下重量仅为21kg。

(5)对汽车轻量化结构优化设计研究一个优秀的结构设计也可以大大降低零件重量。

一个优秀的产品工程师,他能够在设计产品的时候能够不浪费材料,使得材料用在需要它的地方,也就是好钢用在刀刃上。

结构的变截面就是一个最好的例子。

比如某车的钢板弹簧,我们使用传统的等厚钢板它的片数为6片重量为24.5kg,它之所以这么重就是因为很多材料是多余的,它类似于一个悬臂梁的形式其实端部的材料可以少些中间部分的材料需要多些。

我们使用了变截面的钢板弹簧后片数为3片重量可以达到17.4kg。

而且这两副板簧的强度刚度几乎不变。

钢板弹簧片数减少了,重量降低了,可以减少板簧的板间摩擦和整车的簧下质量。

这对整车的舒适性是非常有好处的。

变截面(6)充分运用CAE优化技术用于底盘结构设计中来利用CAE优化技术可以改变过去依靠经验进行结构设计的落后办法。

运用CAE技术用于结构设计可以更快,更好,更直观的知道零件传力路径知道那些地方需要加强,哪些地方需要减重这样才能设计出更好的产品。

以下列举某车型的副车架设计运用拓扑优化技术,可以在不增加零件重量的情况下显著提高副车架模态。

拓扑优化图片(6)加大镁铝合金在底盘零部件中的使用范围铝合金的密度是铁的1/3,在保证零件刚度强度的情况下我们可以大量的使用镁铝合金。

这样可以大大降低零件的质量。

比如某车转向节我们使用镁铝合金在保证刚度强度的情况下使得质量从原来的4.5kg减少为2.5kg3.总结当今世界,环境的日益恶化成为摆在人类面前的重大难题,保护环境、减少有害物排放是全世界的共同目标,汽车作为能源消耗,资源消耗及排放的大户,降耗,减排,降重成为技术发展的重中之重。

所以轻量化技术在今后很长一段时间内,将作为我们结构设计最根本的技术。

我们要必须牢牢掌握新材料的运用技术,新工艺技术,先进的CAE技术,及对零件受力路径的充分了解,这样才能设计出节能环保一流汽车。

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