基于此,中国汽车材料网及汽车轻量化在线研究团队通过行业调研,对年度商用车轻量化新材料新技术进展、最新应用案例等进行整理,精心打造的《商用车轻量化技术年度发展报告》2022版正式发布,精彩内容抢先看!
材料轻量化技术
轻量化材料目前以高强钢、铝和镁合金、复合材料等为主要选择
高强钢:国内商用车白车身大部分是以低碳软钢板为主,少量采用了340MPa强度级别的低合金高强度钢板,而更高级别的先进高强度钢以及热冲压成钢在国内尚没有实际应用。我国国内制造的商用车白车身具备很大的高强度钢板应用提升空间,同时也能显著提升商用车驾驶室的轻量化设计。
白车身高强度钢板的应用
我国商用车高强度钢板的应用现状及材料推荐
铝合金:目前国内的商用车中,应用最多的合金类材料就是铝合金,在动力、底盘、车身等领域均得到广泛使用。而在商用车驾驶室中,仪表板横梁、方向盘支架、转向管柱支架、踏脚板、行李架等零件均已广泛采用铝合金。
彼得比尔特579车型全铝车身
镁合金:镁合金零件应用于汽车轻量化设计,其优点非常显著,但是也受到其成本制约,这也导致镁合金难以大范围推广应用。当前的商用车领域,还是以非外观件、低腐蚀要求的零件应用镁合金为主,短期内估计其性能及成本决定镁合金较难以大范围推广。
PBT+PET+玻纤的应用:SMC属于热固性材料,无法回收,且密度基本都在1.8-2.0g/cm3左右,采用PBT、PET和玻璃纤维共混的方法,得到的制品不仅外观好,而且具有优良的耐热性、刚性、强度和尺寸稳定性,同时解决了材料回收的问题。下表给出了两种材料之间的性能对比。
PBT+PET+玻纤导流罩
碳纤维复合材料:在商用车领域,目前国外商用车品牌已实现车桥、车架、车厢等零件全碳纤维开发。例如沃尔沃的某款商用车,车厢局部采用碳纤维材料,整车总重量下降约1.8t,相比竞品车型降低约40%。
雷诺T520驾驶室
PDCPD:福田M4轻卡车型全新开发PDCPD聚双环戊二烯材质导流罩,较原SMC材质导流罩,降重30%,且成本更低,生产更稳定
玻璃钢与PDCPD导流罩实物图对比
工艺轻量化技术
V-PHC工艺:在车门下装饰板上采用V-PHC工艺,将原设计内外板结构直接改成单层外板。减少了零件数量,见下图,左右件共实现了减轻重量9kg。
图 73 采用V-PHC工艺的车门装饰板
LFI硬发:高架箱上应用此方案,减少零件数量,提升装配效率,降低了总成重量,下图给出LFI硬发泡高架箱,降低重量8kg。
图 75 LFI硬发泡高架箱
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