浅析轻型商用车底盘轻量化的研究与应用

王小军

摘要：汽车轻量化是当前汽车制造行业竞相追求的目标，其一方面可以有效降低油耗、减少车主的开支，另一方面也可以使汽车的灵活性舒适性有较大的提升。从实际应用来看，底盘的轻量化是实现汽车轻量化的有效途径。我国当前对于汽车底盘轻量化的研究可以分为三点：结构设计、轻量化材料、新工艺使用。本文便以轻型商用车底盘轻量化的研究与应用为主题，提出了实现汽车底盘轻量化的方法，以期为今后轻型商用车底盘轻量化的研究提供一些参考。

关键词：轻型商用车；底盘；轻量化

1.前言

在汽车制造行业，实现节能环保一方面要提升汽车发动机的工作效率，达到汽油的充分燃烧；另一方面要减少汽车的整体重量，以实现轻量化的目标。就当前来说，汽车轻量化實现的有效途径是汽车底盘的轻量化。我国对于汽车底盘轻量化的研究可以分为三点：结构设计、轻量化材料、新工艺使用，下面便对这三点进行介绍。

2.结构设计优化

汽车结构设计的优劣直接影响着轻量化的效果。当前，结构轻量化是通过降重手段实现的，所以在电子计算机进行结构轻量化模拟之时，要做好结构CAE分析及拓扑优化的设计。

在结构设计上追求汽车轻量化常出现的问题是，无法事先确认汽车零件的具体使用寿命，这表现为某些零件在汽车整体寿命达到前就出现损坏。科研人员通过实际考察及大量研究发现，造成这种状况的原因在于汽车设计结构的不合理。某些设计为了追求汽车的牢固性及耐用性而刻意加强设计中的厚度，或者在强度不足的情况下增加零部件的重量，这两种情况都会导致结构设计上的不平衡，无法达到零件的最佳使用效果。

3.轻质材料的应用

实现汽车底盘轻量化的直接制约因素在于材料的选取，而轻质材料的应用可以使汽车底盘有效实现轻量化的目标。当前最为常用的轻质材料是轻质合金材料、高强度钢材料、高性能球墨铸铁及塑料材料等等，下面对这四种材料分别进行简述。

3.1轻质合金材料

轻质合金材料分为铝合金和镁合金，两种材料都具有密度小、重量低、可塑性强、耐腐蚀等优势，两种材料常被用于汽车副车架的制造之中。铝合金副车架较传统材质制造的副车架可以减少高达40%的重量，因而可以有效实现汽车轻量化。

3.2高强度钢材料

在汽车制造中，高强度钢是一种应用较早的轻量化材质，多用于前下摆臂的生产。当应用在轻量化制造时，一般采用单片钢板冲压成形，并且使用如FB780等强度更高的材料。这可以保证在预期厚度不变的前提下减少重量，实现轻量化。

3.3高性能球墨铸铁

高性能球墨铸铁多被使用在齿轮生产制造之中，较传统工艺生产出的钢齿轮，高性能球墨铸铁齿轮使用起来更为安静，重量上也较传统钢齿轮轻2%左右。同时，高性能球墨铸铁齿轮的生产成本较以往降低约30%，大大降低了企业的成本。我们相信，随着等温淬火工艺的不断成熟，高性能球墨铸铁会更为广泛地使用到汽车制造之中。

3.4塑料材料

塑料材料较金属材料来说，在重量上有着绝对的优势，同时在成型性、耐腐蚀性、减震、隔音等方面也具有良好的特性。但由于塑料的强度不足，在传统的汽车制造中，塑料材料常用于汽车内外饰上。

但随着有机化学的不断发展，塑料材料的硬度缺陷已经被逐步弥补。近年来，塑料材料逐步被应用到汽车的结构件和功能件生产上，在发电机系统、冷凝系统等方面得到了应用，使得汽车轻量化得以实现。

4.新工艺的应用

汽车轻量化实现的又一途径是采用新工艺，如采用激光焊接、超声波焊接等技术，减少焊接添加物以达到重量降低。另外，采用汽车领域的新技术，如空气悬架、橡胶悬架等也可以有效降低汽车的重量，实现汽车轻量化。

5.结语

汽车轻量化是伴随着可持续发展理念诞生的，对于资源节约和环境保护具有重要的意义。同时，其还可以降低汽车企业的生产成本、提升利润，减少广大车主的油耗支出，是一项一举多得的技术。我们相信，随着科学技术的不断发展，汽车轻量化会更为广泛地应用到汽车领域中。