莲花公司通过高强度钢进行车身减重

作者：Ryan Gehm    来源：Ringer

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 莲花汽车以一辆交叉型多功能车的白车身（2009款丰田Venza）为对象开展了一项用高强度钢替代低碳钢的研究。采用大量高强度钢的白车身重量上减轻了16%，成本降低了2%。 “有些人可能会问为什么莲花公司也会参加有关钢的研讨会，”莲花公司高级技术专家Gregory Peterson日前在密歇根州Livonia市举办的钢材料设计研讨会（GDIS）上开始演讲前如此说道。“目前对莲花公司来说首要的任务就是通过轻量化来提高车辆性能。不是通过采用大量铝或有色金属材料获得的性能，不是通过碳纤维材料获得的性能，也不是通过复合材料获得的性能，而是采用轻质的材料获得的性能。” 举例来说，目前莲花Elise和Exige车型的后隔板采用了高强度钢（HSS），从这里可以看出Peterson话中的意思；他还指出，即使是莲花车型的杯托也是用铝坯加工成的，此外还包含一些碳纤维。 “ 在某些特定应用领域，高强度钢无论从成本上、功能还是减重方面看都是最好的材料，”他说。“对很多车型来说都有非常好的应用，尤其从短期来说。” Peterson 在这场研讨会上发布了一份短期及长期研究报告。这份报告是不久前国际清洁运输委员会（International Council on Clean Transportation）发布的一份研究报告中的一部分。在这份报告中，短期被定义为2014年研发出来的技术到2017年可以实现量产这样一种情况。该报告探讨了用高强度钢替代低碳钢用于生产交叉型多功能车全钢白车身的可行性。 报告采用了2009款丰田Venza作为研究对象。目标是将整个白车身重量减少20%，在采用相同的制造和组装流程下白车身零件成本允许增加20%以上。“我们并没有在零部件和子系统层面设定任何限制。换句话说，我们本来可以采用镁、钛、碳纤维等材料，不过最后我们并没有采用这些材料，这也是这份研究最有趣的地方，”Peterson说。 研究小组对白车身进行了光谱分析，将钢进行分类，最后创建了一个材料清单——整个全钢白车身需要419个部件。此外部件的尺寸和体积都设定与参照车辆一样——即从NHTSA（美国高速公路安全管理局）的角度看，采用大量高强度钢的车辆与参照的车辆一样。 用于对比的白车身重量测定为382.5kg。其包含的材料分别为8%高强度钢（D P590）、2%低碳钢、12%无间隙低碳钢（IFMS）和78%冷轧低碳钢（CRMS）。 而采用大量高强度钢的白车身（HSS大概占89%）最终的重量只有325kg，大概减少了16%。车身底板的重量从参照车辆上的114kg降低到约94kg。其余的材料分别为5%的低碳钢、2%的镁以及4%涂装及NVH材料。 “为了保证制造设备的通用性，所有的面板最后都采用了钢板，”Peterson说。“有趣的是，最后我们还节省了2%左右的成本。” 整个白车身重量的减轻主要来自于钢板厚度的减少，在设计上没有作任何改变。 Peterson承认，因为采用了较薄的高强度钢，因此为了保证整车NVH性能还要增加点重量回去。他还指出，因为采用了大量的高强度钢，因此部件的维修会有一定的难度，不过这些问题不在此次研究范围之内。 最后的问题是，对量产白车身来说采用89%的高强度钢在短期内可行性有多高？Peter son以2 010款奔驰E 级车为参考回答了这个问题。这款轿车据称采用了72%的高强度钢。“如果从今天72%的比例增加到2017年的89%的话，每年最起码要保持2.4%的增长率，”他说。“我们认为这是一个相当保守的增长比例。” Peterson最后总结道，根据他们的保守估计，在白车身结构上用高强度钢替代低碳钢从而使重量减轻10%以上还是可行的，成本相差不大，最多会稍微增加一点。

文章内容仅供参考 (投稿) (11/20/2010)