汽车轻量化设计的技术路线分析
新能源汽车轻量化技术路线和应用策略
新能源汽车轻量化技术路线和应用策略随着全球对可持续发展和环保的不断推动，新能源汽车已经成为未来汽车发展的主流方向之一。
作为新一代汽车技术的代表，新能源汽车具有环保、节能、高效等特点，尤其在轻量化方面有着巨大的发展潜力。
本文将重点探讨新能源汽车轻量化技术路线和应用策略，以期为新能源汽车的未来发展提供一定的参考和借鉴。
1. 材料轻量化材料轻量化是新能源汽车轻量化的关键技术之一。
传统汽车主要采用钢铁作为车身和车架的主要材料，但钢铁的密度大、重量重，在一定程度上影响了汽车的整体重量和燃油效率。
新能源汽车在材料选择上更加注重轻量化，例如采用高强度铝合金、镁合金、碳纤维等新型轻质材料，从而有效降低整车的重量。
2. 结构设计优化新能源汽车轻量化还需要依托先进的结构设计技术，对汽车的各个部件和结构进行优化设计，使其在保证强度和安全性的前提下，尽可能减少材料的使用量，从而降低整车的重量。
结构设计优化涉及到材料力学、工艺工程、仿真技术等多方面的知识，需要整车制造企业与相关研发机构共同合作，共同推动技术的发展和应用。
3. 动力系统轻量化动力系统是新能源汽车的核心部件之一，也是汽车整体重量的重要组成部分。
对动力系统的轻量化设计和优化工作尤为重要。
采用高效率、轻量化的电池系统和电机系统，采用先进的热管理技术和冷却系统，优化整车的动力传动系统等，都可以有效降低动力系统的重量，提高汽车的续航里程和整体性能。
4. 节能环保轻量化材料的研发与应用在新能源汽车轻量化过程中，节能环保型轻量化材料的研发和应用至关重要。
这类材料主要包括可降解塑料、再生材料、生物基材料等，可以有效减少汽车制造过程中的资源消耗和环境污染，从而实现新能源汽车全生命周期的环保目标。
二、新能源汽车轻量化应用策略1. 政府引导政策政府在新能源汽车轻量化领域可以制定相关政策，包括对轻量化材料的研发与推广给予财政支持和税收优惠，鼓励企业加大对轻量化技术的投入和研发力度。
汽车轻量化设计的技术路线分析
使用基于新材料加工 技术 而成的轻量化结构用材 ，
如连续 挤压变截 面型材 、 激光 焊接板材 等 ， 可以达 到 也 轻 量化 目的。其 中， 激光加工技术 ， 如激光焊接 、 精细烧 蚀 、 接快 速成 型 、 直 激光 涂敷 、 光辅 助切 削加 工 等手 激 段， 也是实现汽 车轻量化 的重要途径口ｌ Ｏ 。
命， 从而减少耗材 ， 重量 。 降低
另外 ， 在汽车 电子 电气所 占比重越来越 多的发展趋 势下 ， 以通 过功能优 化 ， 可 采取 不同的方 式来实 现同一 功能 ， 电子化 取代机械 功能 的实现 ， 而减少机 械零 以 从
如， 钢板 弹 簧支架 、 向机 支架 ， 然 布置 的空 间很 接 转 虽 近， 但却是多个零件 。 在轻量化设计 的理念下 ， 从布置上 考 虑应把 多个 支架集 成化成 一个零 件 ；再通 过各 种优 化 ，使这个 集成化 零件 的重 量大大低 于分开 布置 的多个
１ 零部件 的等应 力设计 ． ２
＾＾
（） ａ 优化前的零件 （） ｂ 优化后的零件 图 １ 优化前后 的零部件外形对 比
１ 工艺手段辅 以结构优化 ． ３ 在各种工 艺手段的支撑下 ， 化设计 与制造工艺 轻量
越来越 紧密 。
等应力设计 相对应 于等厚 度设计 ， 出于整体安全 系 数需要 的等厚度设计 必然会浪费材料和增加重量 。 采用
２ ％， ０ 相应 地可 以减小 纵梁 和横梁 的截 面尺寸 ， 减小 壁
作者简 介 ： 刘
２ 替代 以轻质材料 。在乘用车上 ， ） 以铝材替代 钢材
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汽车结构的轻量化设计措施分析
AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计时代汽车 汽车结构的轻量化设计措施分析贾朝贝郑州科技学院 河南省郑州市 450000摘 要： 汽车工业要发展，在目前必须要满足环保要求，汽车轻量化设计可实现节能减排，但轻量化设计不是单纯减重，而是要保证安全性能的前提下去减重，因而如何进行轻量化设计值得探索，本文中重点对此进行了分析讨论，探析了目前市面上主流的轻量化设计方法措施，仅供参考。
关键词：汽车 轻量化设计 方法措施轻量化在当前汽车设计制造产业当中是一个比较主流的方向，与新能源车具有相当的地位，在传统发动机技术发展陷入瓶颈，新能源汽车受限于电池的情况下，轻量化成为了一种非常关键的解决手段，通过轻量化来实现节能减排。
但汽车轻量化，不是单纯减轻汽车的重量，而是在减轻重量的同时提升性能，因此分析讨论如何去进行轻量化设计，具有非常典型的价值意义。
1 轻量化设计概述1.1 轻量化产生背景轻量化设计是目前国内外汽车设计制造技术中的主要发展方向之一，与环保和安全具有同等地位，随着人们环保意识增强，汽车工业要发展，必须要走可持续发展道路，而可持续发展显然必须要实现节约资源、减少消耗，对于汽车工业而言，要达到相关要求，已经得到公认的路径包括提高发动机效率、新能源和轻量化。
汽车的节能环保通常情况下是降低油耗或提高燃油效率，降低或者清洁排放尾气。
在提高发动机效率方面，由于传统发动机不管是柴油机还是汽油机，实际上都已经达到了一个相当高的水准，现阶段主要是通过对发动机进行微量调整并利用汽车电子技术来提高发动机的效率，但效果并不是很理想，仅仅只能说达标。
而新能源汽车在环保上的效果最佳，但是问题在于由于电池的限制，新能源车的发展还需要走很长的一段路，而轻量化技术，在保证汽车安全性的基础上去降低汽车的自重来实现能耗的下降，它可以作为提高发动机能效，甚至是新能源车能效的一种基础技术手段，在当前发动机技术、新能源车技术尚未出现巨大突破之前，轻量化将是节能减排的主流技术手段。
新能源汽车轻量化设计优化
新能源汽车轻量化设计优化引言近年来，随着环境污染和能源危机的日益严重，新能源汽车作为解决之道备受关注。
然而，新能源汽车的轻量化设计也成为了研究的热点之一。
本文将从材料选择、结构优化和创新技术方面探讨新能源汽车轻量化设计的优化。
第一章材料选择新能源汽车轻量化设计的第一步是选择适合的材料。
传统的钢铁材料虽然强度高，但其密度也较大。
在轻量化设计中，选择轻质材料如铝合金、镁合金和复合材料可以降低整车重量。
与此同时，这些材料还具有较高的强度和刚度，能够满足车辆在使用过程中的应力要求。
第二章结构优化在材料选择完成后，接下来需要对车辆的结构进行优化。
通过采用优化设计方法，可以在保证车辆结构稳定性的前提下，进一步减轻车身重量。
其中一种常用的优化方法是拓扑优化，它可以通过数学模型和计算算法，自动确定最佳的材料分布，以达到最小重量的设计目标。
此外，使用有限元分析工具可以对结构进行强度和刚度的评估，有助于精确优化设计。
第三章创新技术除了材料选择和结构优化外，创新技术也是新能源汽车轻量化设计的重要方向之一。
例如，3D打印技术可以实现复杂结构的生产，并且可以根据实际需要控制材料的分布，以实现轻量化设计。
另外，纳米材料也具有很大的潜力，它们在车身材料中的应用可以显著提高强度和刚度，从而减轻车辆重量。
第四章挑战与展望在新能源汽车轻量化设计的过程中，仍然存在一些挑战。
首先，新材料的应用面临成本和可靠度的问题，这需要在技术发展和经济实用性之间寻找平衡。
其次，轻量化设计需要与车辆的安全性能相兼顾，确保在碰撞等意外情况下仍能提供足够的保护。
此外，新材料的使用也需要考虑资源和环境可持续性。
展望未来，随着科技的进步和工艺的改进，新能源汽车轻量化设计优化将迎来更多机遇。
新材料的发展将为轻量化设计提供更多选择和解决方案，同时结构优化和创新技术的不断发展也将为轻量化设计提供更高效和精确的工具。
在不久的将来，我们有理由相信，新能源汽车轻量化设计优化将成为汽车行业的重要发展方向。
新能源汽车轻量化的关键技术
新能源汽车轻量化的关键技术随着全球环境污染问题的日益严重以及对传统石油资源的依赖性不断降低，新能源汽车的发展日益受到社会的关注。
而新能源汽车轻量化是提高其运行效能和续航能力的关键技术之一。
下面将分析新能源汽车轻量化的关键技术。
（一）车身结构轻量化技术车身结构是新能源汽车最重要的部分，其轻量化设计是带来轻量化的最关键技术之一。
轻量化的设计需要寻找的一个平衡点，既满足强度和刚度的要求，又能够通过新材料的使用来减轻车身总重量。
目前，研究重点主要集中在铝合金和碳纤维复合材料应用于车身结构上。
铝材质轻，可以在车身结构上减轻重量，而碳纤维复合材料的轻量化效果更为显著，但其成本较高，需要更多的技术改善才能实现日常使用。
（二）电池系统轻量化技术电池是新能源汽车最重要的部分，也是最为昂贵的零部件之一。
现代电池系统的重量通常超过车身重量的20%。
因此，电池系统的轻量化是提高新能源汽车性能的关键所在。
目前，研究人员在电池结构中广泛采用钛合金和高强度钢材来代替重量较大且容易腐蚀的铅酸和镍氢电池。
另外，针对电池组件的设计也得到了发展，包括探索开发更高效，更坚固且更轻的电池系统。
驱动系统是新能源汽车能源转化的核心，包括电机、电控系统、变速器等。
驱动系统轻量化主要是实现电机的轻量化，以提高驱动效率。
从材料角度，新型高性能磁性材料以及碳纤维等轻质高强材料的应用将为电机重量的降低提供保持所需强度和刚度的可行方案。
同时，减少电机尺寸也能够降低新能源汽车的总重量，提高续航里程。
底盘和悬架系统是新能源汽车的支撑系统，其轻量化设计是提高整车性能的重要手段。
底盘和悬架系统通常采用高强度铝合金和钛合金等轻质高强度材料，以减轻车身重量，降低燃油消耗量。
同时，通过结构优化，减少车轮和刹车系统的重量也能够显著降低新能源汽车的总重量。
综上所述，新能源汽车轻量化是提高其运行效能和续航能力的关键技术之一。
目前，应用于新能源汽车轻量化设计的铝合金和碳纤维复合材料，以及钛合金、高强度钢材和新型高性能磁性材料等轻质高强材料。
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。
汽车车身轻量化设计方法探究
汽车车身轻量化设计方法探究摘要：车身轻量化是实现车辆节能减排的一条重要技术路线，而车体轻量化具有较高的性价比。
本文从设计、材料、工艺三个方面探讨了汽车轻量化的技术途径。
本课题将对该方法进行深入研究，并将其应用于工程实践，最终达到在保证产品性能的前提下减重的目标，提高我国汽车轻量化技术与产品研发能力。
关键词：车身轻量化；节能减排；技术路线；研发能力引言：自从人类步入二十世纪以来，汽车已经成为了最主要的运输工具，它可以让人们在旅途中节省更多的时间，从而可以更快地抵达目的地。
但是，以往因为受到汽车设计、制造水平的制约，汽车通常都很笨重，再加上对燃油消耗的控制不得当，这就造成了极大的资源浪费，同时对环境造成的污染也不容忽视。
而在今后，环保和节能将逐渐成为汽车设计和制造的主要考虑因素，因此，在改变能源使用方式的同时，如何将汽车设计得更轻便也是一个重要的研究方向。
1.汽车车身轻量化设计的基本方法1.1结构优化设计对其进行优化设计的方法有三种，即形态优化，拓扑优化和尺度优化。
从结构拓扑优化的角度来看，设计人员必须对结构的振动特性、静动态特性等特性进行充分的了解，然后再对结构进行拓扑优化。
而拓扑优化最大的特征就是，在进行设计前，利用一定的受力条件和外部条件，可以找到最优的结构材料配置方案，从而获得结构的某些参数，为以后的设计创造条件。
从结构形态优化设计角度来说，形态优化设计的主要目的是寻求最佳的结构形态设计方法，比如，在进行汽车金属薄板外形设计时，可采用优化的肋条布局，提高金属薄板的刚性与强度，同时降低金属薄板的质量。
1.2有限单元分析技术在目前的工程问题分析中，有限单元分析技术是一种行之有效的方法，它主要是利用计算矩阵来对各个步骤进行计算，它可以将所展示的工程问题转换成数学问题来进行分析和求解。
然而，在处理复杂的工程问题时，有限单元分析技术需要设定许多条件，且计算时间比较长，这就对计算机硬件设备以及有限单元分析软件的要求都比较高。
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1）冲压板件贴加强板、冲减重孔和变截面。对于汽 车车架和车身而言，出于模具考虑，板料的大部分是等 厚的；从受力来看，就不是等应力的。这种情况下，可以 采用局部加强的方式—— —贴加强板，也可以采用局部减 弱的方式—— —冲减重孔；还有就是截面尺寸的改变，比 如车架前后段的断面高度比中间段要小[7]。这样的方式， 其实一直都在采用，只是没能很好推广。
厚，达到车架总成轻量化的目的[1]。 随着钢铁冶炼等技术的提高，强度更高的钢板也在
试验和小批量使用之中，如 DL700、DL800 等，可以进一 步降低车架的重量。在客车上，车身骨架与蒙皮占整车 重量的比例更高。在等强度设计条件下，采用高强度钢 板可以减少板厚及重量，钢板厚度分别减小 0.05 mm、 0.01 mm 和 0.15 mm 时，车身分别减重 6%、12%和 18%。 采用高强度钢板还能提高汽车车体的抗凹陷性、耐久强 度和大变形冲击强度安全性[2]。除了板料之外，大量的支 架类零件以铸件占有比例最高，使得铸件的轻量化也成 为关注的重点之一。通过热处理等措施，使材料金相改 变，从而提高零件的强度、刚度或韧性，也可以降低零件 的重量。比如奥贝球铁（ADI），不仅强度比铸钢等材料提 高，其密度比钢要低。ADI 的密度为 7.1 g/cm3，而钢的密 度为 7.8 g/cm3，同样尺寸的零件比钢件轻 10%。某商用 车采用 ADI 替代铸钢件，并针对 ADI 件高强度特点，对 14 个悬架类零件进行重新设计。表 1 为 ADI 材料替代 的轻量化效果，总重量减轻近 40%，效果显著。
要求下，调整安全系数。除了易损件，其他各零部件的寿 命也接近相同的数值，避免了部分零件不必要的长寿 命，从而减少耗材，降低重量。
另外，在汽车电子电气所占比重越来越多的发展趋 势下，可以通过功能优化，采取不同的方式来实现同一 功能，以电子化取代机械功能的实现，从而减少机械零 件，降低重量。
2 结束语
从工程实际可以看出，汽车轻量化材料的使用与汽 车结构的轻量化设计这两方面的内容是密切地结合在 一起的。往往是轻量化材料结合轻量化结构设计，从而 实现在整车刚度、性能不降低的前提下的轻量化。相信 随着技术的发展，还会有更多的轻量化设计的技术路线 出现。
初步总结。
关键词：汽车；轻量化设计；技术路线
中图分类号：U462.2
文献标志码：B
文章编号：1006- 3331（2011）06- 0028- 03
Technical Roadmap Analysis of Automotive Lightweight Design
LIU Qing (EV Business Dept. of Dongfeng Motor Corporation, Wuhan 430056, China)
2）铸件加筋、挖孔和变厚。铸造可以实现各种不规 则的异型截面。设计时，采用 CAE 或拓扑优化等手段， 对零部件进行应力分析。根据力的分布，确定零部件的 形状和具体局部的材料厚度。通过筋、空腔和料厚的变 化，可使零部件的重量大大降低[8]。
某个悬架支架，通过有限元分析、优化，其重量优化
前为 2.8 kg，优化后为 1.66 kg。表 2 为优化前后的应力
2）替代以轻质材料。在乘用车上，以铝材替代钢材 已经试验和应用得比较多[3]；在大客车上，以铝材来制造 侧舱门，国内也开始应用，并占有较大的比例，可以使车
作者简介：刘 青（1970-），男，高级工程师；东风汽车公司新能源汽车事业平台总监助理。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6期
刘 青：汽车轻量化设计的技术路线分析
２９
身的重量降低。
设计考虑不是很充分。根据相应的要求，不同零件的安 全系数是不一样的。往往在整车寿命的前提下，各个零 件的寿命相差很大。一个零件损坏了，另一个零件还完 好无损，从而造成浪费。
可以基于可靠性试验和耐久性试验的数据，考核各 部件的疲劳强度情况，进行等寿命设计。在整车寿命的
交通科技，2008，(4) [9] 杜明义. 用铝合金材料实现汽车轻量化[J]. 轻合金加工技术，
２８
第6期
客车技术与研究 BUS & CO客ACH车TE技CHN术OLO与GY 研AND究RESEARCH
No.6 20210111 年 12 月
汽车轻量化设计的技术路线分析
刘青
（东风汽车公司 新能源汽车事业平台，武汉 430056）
摘 要：通过工程实际，从多个角度分析汽车轻量化设计的多种技术路线，并对各种技术路线的效果进行
10.25
25
59.00
前悬架下横臂
32.46
64
49.28
前悬架上弹簧支架
21.28
34.6
38.50
后悬架下弹簧支架
20.74
33.16
37.45
后悬架下横梁
9.32
50.61
81.58
除了铝合金之外，镁合金、工程塑料和各种复合材 料（包括金属基和非金属基）的应用，也是轻量化材料替 代的大方向。玻璃纤维增强塑料（FRP）等新品种已随着 技术的成熟而正在扩大应用，主要用于车身的外装件和 功能件，也可用于车门、发动机罩、前格栅、翼子板、保险 扛骨架、门柱护板、通风百叶窗、导流罩等近 20 种板件。 PMI 泡沫夹心帽筋条结构的复合材料发动机盖和后背 门部件已经开始应用在汽车上，与传统的金属材料结构 相比，分别减重 37.7%和 34.6%[5]。 1.2 零部件的等应力设计
乘用车上，发动机整机采用轻量化缸体缸盖全铝化
设计，使整机重量大大减轻；与铸铁发动机相比，全铝合
金发动机的重量可以轻一半。而在商用车上，发动机的 部分部件采用铝合金，也已经进入应用装车阶段[4]。
表 1 ADI 材料替代的轻量化效果
零件
ADI 重量 / kg 铸钢重量 / kg 减重比例 /%
前悬架上横臂
（a）优化前的零件
（b）优化后的零件
图 1 优化前后的零部件外形对比
1.3 工艺手段辅以结构优化 在各种工艺手段的支撑下，轻量化设计与制造工艺
越来越紧密。 1）以铸代锻。从制造实现的角度，可以大幅减小壁
厚；同时辅以添加合金的方法，可以增强零件的各个性 能指标，尤其是韧性指标，使铸件达到原先锻件的性能 要求。这里主要是指精密铸造。
强。尤其是各类的支架件，相互之间界限比较分明，比 如，钢板弹簧支架、转向机支架，虽然布置的空间很接 近，但却是多个零件。在轻量化设计的理念下，从布置上 考虑应把多个支架集成化成一个零件；再通过各种优
化，使这个集成化零件的重 量大大低于分开布置的多个 零件。图 2 为独立的 3 个支 架零件；图 3 为集成之后的 1 个支架零件；图 4 为集成之 图 2 独立的 3 个支架零件 后再优化的支架零件。
图 3 集成后、优化前的零件 图 4 集成优化之后的零件
参考文献：
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表 3 为老结构与新结构的重量、应力对比。可以看
出，轻量化效果明显，而且新结构比老结构的零件数量
减少了，同时减少了连接螺栓，使得装配工时和劳动强
度有所下降。
表 3 老结构与新结构的重量和应力对比
轻量化是提高汽车燃油经济性、减少尾气排放、节 约材耗的有效手段。研究显示，若汽车整车重量降低 10%，燃油效率可提高 6%~8%；汽车每减少 100 kg，百公 里油耗可降低 0.3~0.6 L。轻量化对环保也很有好处，车 辆每减轻 100 kg，CO2 排放量可减少约 5 g/km。轻量化对 于制造企业和消费者都是有益的。
Abstr act：By the engineering practices, the author analyses technical roadmaps of automotive lightweight design from various aspects and summarizes a preliminary comparison effect among the technical roadmaps. Key wor ds: automobile; lightweight design; technical roadmap
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轻量化设计的技术路线有很多种。随着各种技术的 发展，轻量化设计的方法和手段也在不断增多。本文根 据工程实际，对汽车轻量化设计的技术路线进行总结分 析，以期达到以尽可能少的成本和周期投入，得到最大 的轻量化效果。
1 技术路线分析
1.1 材料替代 1）替代以高强度材料。主要以强度更高、密度相近
的材料替代为主。商用汽车底盘乃至整车的质量中，车 架占有很大的比例。车架的轻量化就显得很重要。以东 风货车和客车为例，车架纵梁和横梁的材料以 DL510 为 主，其强度相当于 16 MnREL。基于钢铁厂的新材料发 展，已经开始采用 DL590 的钢板替代，强度提高了 20%，相应地可以减小纵梁和横梁的截面尺寸，减小壁
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