商用車白車身輕量化技術(shù)研究與應(yīng)用實踐

陳志寧 張瑞俊

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，柳州 545005）

主題詞：商用車 白車身 輕量化技術(shù) 剛度

1 前言

氣候變化是人類面臨的全球性問題，碳排放使溫室氣體增加，對人類生命產(chǎn)生威脅。世界各國以全球協(xié)約方式制定了碳減排目標(biāo)，中國也提出了2030年實現(xiàn)碳達(dá)峰和2060年實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。

李駿院士提出，實現(xiàn)碳達(dá)峰的方法，首先是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，用清潔能源替代石油等化石燃料能源；其次是產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，實施低碳技術(shù)戰(zhàn)略，汽車產(chǎn)業(yè)低碳化技術(shù)戰(zhàn)略采用多項技術(shù)路線并行發(fā)展，其中重要的技術(shù)路線是輕量化。

汽車輕量化對汽車碳減排貢獻(xiàn)巨大，同時已成為商用車重要競爭力之一。王建萍博士研究表明，車輛減重100 kg，可節(jié)油0.3~0.6 L/100 km，CO排放減少7.5~15.0 g/100 km；每年可為用戶帶來1萬元收益。

商用車白車身的綜合性能要求高，涉及到安全、耐久和NVH關(guān)鍵性能。經(jīng)過調(diào)研分析，確定研究原則，即白車身性能不降低的約束條件下，進(jìn)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)并實施輕量化設(shè)計，同時控制成本。經(jīng)研究，確定白車身預(yù)期目標(biāo)，即減重30 kg，降幅達(dá)10%，同時成本降低，在同行業(yè)保持領(lǐng)先地位。

2 輕量化基本技術(shù)原理

范子杰博士的研究概括了構(gòu)建輕量化的基本技術(shù)原理，在滿足構(gòu)件基本功能和性能的條件下，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化、材料輕量化、制造輕量化的多技術(shù)路線，用最少的材料體積實現(xiàn)最輕的零部件質(zhì)量，如圖1所示。

圖1 輕量化技術(shù)原理[3]

商用車白車身，是汽車的一個特殊總成，適用同樣的技術(shù)原理。但是，因其復(fù)雜的功能、性能要求，特殊的薄壁結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)輕量化原理和方法有其特殊性，有別于普通的構(gòu)件，需要圍繞關(guān)鍵性能，做大量的結(jié)構(gòu)輕量化方案實踐研究，總結(jié)歸納再實踐，經(jīng)過多次循環(huán)往復(fù)。……