淺析輕型商用車底盤輕量化的研究與應用

王小軍

摘要：汽車輕量化是當前汽車制造行業競相追求的目標，其一方面可以有效降低油耗、減少車主的開支，另一方面也可以使汽車的靈活性舒適性有較大的提升。從實際應用來看，底盤的輕量化是實現汽車輕量化的有效途徑。我國當前對于汽車底盤輕量化的研究可以分為三點：結構設計、輕量化材料、新工藝使用。本文便以輕型商用車底盤輕量化的研究與應用為主題，提出了實現汽車底盤輕量化的方法，以期為今后輕型商用車底盤輕量化的研究提供一些參考。

關鍵詞：輕型商用車；底盤；輕量化

1.前言

在汽車制造行業，實現節能環保一方面要提升汽車發動機的工作效率，達到汽油的充分燃燒；另一方面要減少汽車的整體重量，以實現輕量化的目標。就當前來說，汽車輕量化實現的有效途徑是汽車底盤的輕量化。我國對于汽車底盤輕量化的研究可以分為三點：結構設計、輕量化材料、新工藝使用，下面便對這三點進行介紹。

2.結構設計優化

汽車結構設計的優劣直接影響著輕量化的效果。當前，結構輕量化是通過降重手段實現的，所以在電子計算機進行結構輕量化模擬之時，要做好結構CAE分析及拓撲優化的設計。

在結構設計上追求汽車輕量化常出現的問題是，無法事先確認汽車零件的具體使用壽命，這表現為某些零件在汽車整體壽命達到前就出現損壞。科研人員通過實際考察及大量研究發現，造成這種狀況的原因在于汽車設計結構的不合理。某些設計為了追求汽車的牢固性及耐用性而刻意加強設計中的厚度，或者在強度不足的情況下增加零部件的重量，這兩種情況都會導致結構設計上的不平衡，無法達到零件的最佳使用效果。

3.輕質材料的應用

實現汽車底盤輕量化的直接制約因素在于材料的選取，而輕質材料的應用可以使汽車底盤有效實現輕量化的目標。當前最為常用的輕質材料是輕質合金材料、高強度鋼材料、高性能球墨鑄鐵及塑料材料等等，下面對這四種材料分別進行簡述。

3.1輕質合金材料

輕質合金材料分為鋁合金和鎂合金，兩種材料都具有密度小、重量低、可塑性強、耐腐蝕等優勢，兩種材料常被用于汽車副車架的制造之中。鋁合金副車架較傳統材質制造的副車架可以減少高達40%的重量，因而可以有效實現汽車輕量化。

3.2高強度鋼材料

在汽車制造中，高強度鋼是一種應用較早的輕量化材質，多用于前下擺臂的生產。當應用在輕量化制造時，一般采用單片鋼板沖壓成形，并且使用如FB780等強度更高的材料。這可以保證在預期厚度不變的前提下減少重量，實現輕量化。

3.3高性能球墨鑄鐵

高性能球墨鑄鐵多被使用在齒輪生產制造之中，較傳統工藝生產出的鋼齒輪，高性能球墨鑄鐵齒輪使用起來更為安靜，重量上也較傳統鋼齒輪輕2%左右。同時，高性能球墨鑄鐵齒輪的生產成本較以往降低約30%，大大降低了企業的成本。我們相信，隨著等溫淬火工藝的不斷成熟，高性能球墨鑄鐵會更為廣泛地使用到汽車制造之中。

3.4塑料材料

塑料材料較金屬材料來說，在重量上有著絕對的優勢，同時在成型性、耐腐蝕性、減震、隔音等方面也具有良好的特性。但由于塑料的強度不足，在傳統的汽車制造中，塑料材料常用于汽車內外飾上。

但隨著有機化學的不斷發展，塑料材料的硬度缺陷已經被逐步彌補。近年來，塑料材料逐步被應用到汽車的結構件和功能件生產上，在發電機系統、冷凝系統等方面得到了應用，使得汽車輕量化得以實現。

4.新工藝的應用

汽車輕量化實現的又一途徑是采用新工藝，如采用激光焊接、超聲波焊接等技術，減少焊接添加物以達到重量降低。另外，采用汽車領域的新技術，如空氣懸架、橡膠懸架等也可以有效降低汽車的重量，實現汽車輕量化。

5.結語

汽車輕量化是伴隨著可持續發展理念誕生的，對于資源節約和環境保護具有重要的意義。同時，其還可以降低汽車企業的生產成本、提升利潤，減少廣大車主的油耗支出，是一項一舉多得的技術。我們相信，隨著科學技術的不斷發展，汽車輕量化會更為廣泛地應用到汽車領域中。