东风商用车的轻量化开发实践

东风商用车的轻量化开发实践

    东风公司在2003年就开始进行商用车的轻量化研究，在设计之初即充分考虑轻量化，模块化。考虑到工程用车道路情况和使用情况的不确定性，轻量化主要应用在公路用车上，并通过以下途径展开轻量化设计。

    (1) 优化结构设计

    改进汽车结构，使部件薄壁化、中空化、小型化和复合化，对内饰、发动机袖底盘等所有汽车零部件进行结构和工艺改进。图1所示的支架经过优化后其质量减轻72％。

    a合理的车型定义及配置。开发6×2车型，这样与6×4车型比可以减轻驱动桥的质量。标配11.00的轮胎．而选配12 .00规格的轮胎，采用标准顶驾驶室。缩短轴距，比如东风公司天龙轻量化车型的轴距为3 200 mm，而奠他工况车型为3 400 mm。车型尽量考虑减配，空调、冰箱等设为选配件。因为是标载工况，所吐可以选用低功率、低挡位动力总成，后桥

采用单级减速。

    b优化车架设计。车架的截面及宽度可采用2个系列，比如轻量化牵引车呆用280 mm截面高度，对于工程车采用300 mm。采用高强度钢．单大梁设计，根据不同工况适当对车架作些局部加强。

    c优化悬架设计。前、后悬架采用少片变截面悬架或后悬架采用空气弹簧悬架。

    (2) 使用新型材料

    采用轻量化的金属和非金属材料，主要是指铝合金、镁合金、高强度制材、工程塑料及纤维增强复合材料等。图2是些轻量化零部件实例。

    a驾驶室内、外饰尽量采用非金属材料。内、外饰包括车室内、车壳外的装饰件。内饰包括后视镜、仪表台、转向控制区、地毯、座椅套、南门内侧、顶篷、后挡玻璃区等。外饰包括挡风玻璃、倒车镜、车门密封条、车裙、保险杠等。

    b对于发动机和变速器，尽可能地考虑用铝合金代替铸铁等钢材，以减轻质量。而有些零部件，可以考虑用非金属材料，比如进气歧管等。

机总成轻量化的方案。

    c.对于车架等部件，可以考虑采用高强度钢以减轻质量，采用单大梁局部加强的方案代替双大梁结构，同时对连接板和支架进行优化．单车架质量减轻180—210 k9。

    (3)优化功能配置

    针对细分市场需要，把用户不需要的一些功能去掉，从而简化车型配置，达到减轻质量的目的。比如东风天龙有350 L燃油箱与400 L燃油箱2种系列， 对于轻量化车型则采用350 L燃油箱。

    (4)应用功能集成技术

    功能集成技术主要有两类，一是支架公用，二是利用新技术，把些多元件完成的功能集中到一个更小型的集成处理单元，以达到减轻质量的目的。图4是广泛应用的空气集成处理单元，减轻质量达到42.3％。

    通过以上一些措施的综合应用，可以使整车质量减轻效果达到l0％左右。表2是东风公司某牵引车的轻量化效果。

同时，东风公司在汽车轻质铝、镁台金、高强度钢板、高强度板簧、非金属、高强度铸铁等轻量化材抖技术方面开展应用研究工作.

  (5)非金属材料的应用研究

     在非金属材料方面的研究主要有：热塑性发动机气门室罩盖；商用车底盘功能件固定支架塑料化应用；塑料燃油箱的开发及性能研究：空气是架系统橡胶减振件的设计，EPDM中冷器出气胶管的开发及应用；顶盖扶手气辅注塑成型应用研究，D310驾驶室

非金属材料设计及零部件性能研究，D530驾驶室非金属材料设计及零部件性能研究。

轻量化是汽车工业发展的关键，是汽车产品研发的方向。随着国家节能减排、绿色环保政策法规的逐步实施，汽车轻量化为越来越多的企业所重视。东风公司近年来开展了一些工作，针对局部细分市场，开发了一些轻量化车型。存在的主要难点是商用车超载情况比较严重，对载荷的预知性把握相对困难。

  今后要充分发挥轻量化联盟的作用，行业信息共享，行业共同促进，进一步加大新材料、新芏艺的研究与应用，进一步加大零部件总成轻量化的技术研究，加大投入，与钢厂、高校、研究机构合作，进一步推进轻量化工作向产业化、商品化的转化。