新能源汽車(chē)內(nèi)飾輕量化研究

周甘華　陳晨

摘 要：新能源汽車(chē)的發(fā)展，一直受到人們的廣泛關(guān)注。本文主要對(duì)新能源汽車(chē)的內(nèi)飾進(jìn)行研究，研究的方向?yàn)檩p量化設(shè)計(jì)。首先介紹了內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀，分析了研究的價(jià)值和意義，然后介紹了內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)過(guò)程中常用到的塑料材料，最后以一個(gè)具體的案例進(jìn)行分析。內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)研究，對(duì)汽車(chē)的發(fā)展有著一定的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē)；內(nèi)飾；輕量化設(shè)計(jì)

1 引言

隨著人們對(duì)保護(hù)環(huán)境的重視，新能源汽車(chē)的發(fā)展受到了廣大科研人員的關(guān)注。涉及新能源汽車(chē)的各個(gè)領(lǐng)域，都得到了快速的發(fā)展。新能源汽車(chē)有著質(zhì)量小，能耗低的特點(diǎn)，這也是其與傳統(tǒng)燃油車(chē)相比較為突出的特點(diǎn)。但是隨著科技的發(fā)展，各種各樣的新型功能裝備被安裝到新能源汽車(chē)上，這種行為導(dǎo)致了新能源汽車(chē)的整體質(zhì)量不斷上漲。研究表明，整車(chē)總質(zhì)量每增加10%，能耗將提高6%以上。因此，如何在滿足裝備性能的前提下，利用輕量化的設(shè)計(jì)思想，降低內(nèi)飾的總質(zhì)量，具有很高的研究?jī)r(jià)值。

一般對(duì)內(nèi)飾輕量化研究的主要方向?yàn)樵诓桓淖儍?nèi)飾的質(zhì)量、使用條件以及使用方式的情況下，通過(guò)調(diào)整內(nèi)飾的材料、形狀等降低其質(zhì)量，本文將繼續(xù)沿用這種理念對(duì)新能源汽車(chē)的內(nèi)飾輕量化進(jìn)行研究，

2 研究現(xiàn)狀

在汽車(chē)的設(shè)計(jì)以及制造的過(guò)程中，如果只考慮各個(gè)零部件的功能，會(huì)使得汽車(chē)的發(fā)展對(duì)環(huán)境產(chǎn)生機(jī)器惡劣的影響。因此，跟據(jù)當(dāng)今社會(huì)的設(shè)計(jì)理念，無(wú)論是傳統(tǒng)的燃油車(chē)還是新興的新能源汽車(chē)，應(yīng)當(dāng)在保證其功能的前提下，盡可能的降低其對(duì)環(huán)境的污染。新型材料的出現(xiàn)，在很大程度上可以滿足設(shè)計(jì)人員的需要，給汽車(chē)的設(shè)計(jì)者提供了更好的設(shè)計(jì)思路。

輕量化設(shè)計(jì)自2000年以來(lái)，受到了越來(lái)越多的科研人員的關(guān)注，從圖1中可以看出，2017年輕量化設(shè)計(jì)的中文發(fā)文量已經(jīng)達(dá)到了294篇，環(huán)比增長(zhǎng)15%。由此可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)各個(gè)研究所、高校以及汽車(chē)生產(chǎn)廠商已經(jīng)對(duì)輕量化設(shè)計(jì)產(chǎn)生了足夠的重視。但是由于新能源汽車(chē)的質(zhì)量相對(duì)于傳統(tǒng)燃油車(chē)較小，因此輕量化設(shè)計(jì)在新能源汽車(chē)領(lǐng)域還未受到足夠的重視，因此，此研究很有應(yīng)用價(jià)值。

3 塑料在輕量化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

汽車(chē)內(nèi)飾件主要包括車(chē)廂的隔板、門(mén)內(nèi)裝飾。儀表板總成、扶手、頂板、地毯，座椅等零部件，針織品、毛氈、真皮、人造革等。當(dāng)對(duì)這些內(nèi)飾進(jìn)行制造時(shí)，可以利用金屬、木材或者塑料來(lái)完成這一任務(wù)。一般情況下，木制品的生產(chǎn)成本較高，使用木材會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)的整體價(jià)格偏高，不利于銷(xiāo)售。雖然在高端汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程中可以不計(jì)成本，使用價(jià)格高昂的優(yōu)質(zhì)木材，但是面對(duì)大眾的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)保持合適的價(jià)格。另外，木材的使用會(huì)對(duì)樹(shù)木產(chǎn)生一定的消耗，對(duì)大自然有一定的破壞，從保護(hù)綠色植被的角度看，也不建議生產(chǎn)過(guò)多的木制品。金屬也是汽車(chē)內(nèi)飾制造過(guò)程中經(jīng)常使用的材料，但是金屬在手感和舒適度方面沒(méi)有一定的優(yōu)勢(shì)，因此經(jīng)常用在低端產(chǎn)品中。

塑料的使用改變了汽車(chē)制造過(guò)程中材料的局限性，使用塑料不僅可以降低成本而且還可以提高性能，大大增加了汽車(chē)的性價(jià)比。塑料制品價(jià)格低廉，使用過(guò)程中有著很好的舒適度，并且有著更高的阻燃性。目前塑料已經(jīng)成為汽車(chē)內(nèi)飾設(shè)計(jì)制造過(guò)程中必不可少的材料，并且使用率仍在不斷地增加。隨著新能源汽車(chē)的不斷發(fā)展以及我國(guó)新能源汽車(chē)的普及，塑料的使用場(chǎng)景會(huì)越來(lái)越多。另外，隨著國(guó)內(nèi)各科研院所在材料行業(yè)的發(fā)展，新型材料也在不斷的出現(xiàn)，將為內(nèi)飾的輕量化設(shè)計(jì)提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。塑料的使用可以提高內(nèi)飾品的觸感、提高汽車(chē)的安全性以及駕駛體驗(yàn)，因此，塑料將會(huì)在新能源汽車(chē)內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)中大放光彩。圖2為某一奇瑞汽車(chē)的內(nèi)飾效果圖。

4 材料的使用

內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)中常用的材料有納米復(fù)合材料和聚丙烯。隨著我國(guó)材料領(lǐng)域的發(fā)展，納米材料的研制發(fā)展迅速，并且已經(jīng)被利用到了許多領(lǐng)域。將納米技術(shù)應(yīng)用到制造領(lǐng)域可以降低成本，納米材質(zhì)的塑料不僅性能優(yōu)異，還能提供更好的使用體驗(yàn)。納米材料有很多優(yōu)點(diǎn)，比如強(qiáng)度高、倒熱、抗紫外線、色澤穩(wěn)定，質(zhì)量較輕、阻燃、阻隔性好、加工性能好等。另外，由于納米粒子尺寸小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)，納米塑料還可以顯示出良好的透明度和較高的光澤度，納米復(fù)合材料與傳統(tǒng)熱塑性聚烯烴部件的體積相當(dāng)。聚丙烯也是內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，經(jīng)常使用到的一種材料，由于其力學(xué)性能優(yōu)異，因此使用領(lǐng)域也非常廣，受到很多制造廠商的青睞。隨著各種新型材料的出現(xiàn)，生產(chǎn)成本也在不斷增加，如何選擇價(jià)格低廉并且性能優(yōu)異的材料一直是制造廠商需要解決的問(wèn)題。對(duì)新型材料的開(kāi)發(fā)和研制也是輕量化設(shè)計(jì)制造過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題，要想更好的進(jìn)行內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)，合適的材料是必不可少的。

5 內(nèi)飾的輕量化設(shè)計(jì)

本文以汽車(chē)某一內(nèi)飾進(jìn)行舉例，新能源汽車(chē)駕駛室的地毯不僅僅起到美化的作用，也會(huì)對(duì)汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪音進(jìn)行一定的隔離，因此選擇不同的材料將會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生一定的影響。本文利用新型的塑料材料，對(duì)原始的地毯進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)前后的地毯相關(guān)參數(shù)如表1所示。從表中可以看出，改進(jìn)后的地毯的性能優(yōu)于原始地毯，使用新型材料制造的地毯有著更好的優(yōu)勢(shì)。

6 結(jié)論與展望

新能源汽車(chē)的發(fā)展將會(huì)對(duì)未來(lái)人們的出行產(chǎn)生巨大的影響，近些年，新能源汽車(chē)已經(jīng)受到了越來(lái)越多的關(guān)注，并且逐漸被人們接受。因此，必須不斷加大對(duì)汽車(chē)內(nèi)飾以及其他設(shè)計(jì)新能源汽車(chē)的研究，不斷提高內(nèi)飾的質(zhì)量以及環(huán)保性。企業(yè)的發(fā)展需要有自身的競(jìng)爭(zhēng)價(jià)值，內(nèi)飾的研究不僅提高了汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)力，還能增加企業(yè)的效益。基于此理念，本文對(duì)內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)進(jìn)行了一定的研究，不僅介紹了新能源汽車(chē)內(nèi)飾輕量化設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀，還對(duì)其具體應(yīng)用形式進(jìn)行了研究。在以后的工作中，將進(jìn)行更加深入的研究。

基金項(xiàng)目：2018年蕪湖市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目：高性能復(fù)合材料在汽車(chē)上的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用（編號(hào)2018yf03）。

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