汽車輕量化評價方法

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通過輕量化指標(biāo)K值實現(xiàn)對乘用車應(yīng)用輕量化技術(shù)進(jìn)行引導(dǎo)，對K值小的車型，國家予以勉勵。乘用車K值的計算如下：

4.2.2應(yīng)用分析

某些量產(chǎn)車型K值的計算結(jié)果，如表10所示：

由上表可見，寶馬1的整備質(zhì)量比寶馬5少280kg，百公里油耗與發(fā)動機功率均小于寶馬5，但輕量化指標(biāo)K值反而比寶馬5大。

輕量化指標(biāo)K值與實際出現(xiàn)背離，另外，該指標(biāo)對輕量化效果的好壞并無評判標(biāo)準(zhǔn)。所以，此指標(biāo)還需要完善。

4.3整車輕量化系數(shù)E’

4.3.1此方法由奇瑞李軍等人提出

將整車輕量化系數(shù)E’作為評價輕量化效果的指標(biāo)。

該指標(biāo)與整車尺寸、整備質(zhì)量、車身扭轉(zhuǎn)剛度、車身一階頻率、整車被動安全性能、整車油耗等關(guān)聯(lián)起來，通過整車整備質(zhì)量綜合工況油耗的關(guān)系對指標(biāo)進(jìn)行修正，公式如下：

式中，E’-為整車輕量化系數(shù)；

M-為汽車的整備質(zhì)量；

Q-為百公里綜合油耗；

Ct-為帶玻璃的油漆車身靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度；

V-為車身名義體積；

V=長x寬x（高最小離地間隙）；

F-為車身一階扭轉(zhuǎn)頻率；

P-為發(fā)動機功率；

C-NCAP為CNCAP星級評分。

由公式可知：

要E’值減少，需降低整車的名義密度（M/v）和油耗，同時提高發(fā)動機功率、整車安全性（ENEAP）、舒適性（CT、F）等指標(biāo)。

4.3.2應(yīng)用分析

以上市車型為例計算E’，如表11所示。

由上表可見，整車輕量化系數(shù)與車身輕量化系數(shù)具有一定的關(guān)聯(lián)趨勢，但單純的使用整車輕量化系數(shù)值E’來評價整車輕量化水平的高低還是缺乏相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為技術(shù)支撐。

4.4輕量化乘用車整備質(zhì)量設(shè)定指標(biāo)

4.4.1中信金屬路洪洲等人提出

在單車百公里油耗的基礎(chǔ)上定義新車型的整備質(zhì)量，公式如下：

其中：M-為得到的乘用車整備質(zhì)量，kg

b-為整車寬度，m；

h-為整車高度，m；

c-為離地間隙，m；

power-為最大功率，kw；

Displacement-為排量，L；

Kc-為百公里油耗，L/100km；

R-為修正值，取0.3左右

4.4.2應(yīng)用分析

以三款SUV車型為例，M值計算結(jié)果，如表12所示。

由表12可知：

車型1的百公里油耗7.2升，發(fā)動機排量1.5升，其實際整備質(zhì)量1549kg，大于整備質(zhì)量上限值1395.6kg，理論上有一定的輕量化空間。

車型2的百公里油耗8.4升，發(fā)動機排量2.0升，但實際整備質(zhì)量1860kg，遠(yuǎn)大于整備質(zhì)量上限值1597.4kg，理論上也有一事實上的輕量化空間。

車型3的百公里油耗較高，達(dá)到9.4升，但實際整備質(zhì)量為1640kg，在整備質(zhì)量上限制與下限制之間，基本合理。但若要降低油耗，該車型的發(fā)動機性能需要提升。

另外，百公里油耗對整備質(zhì)量的影響十分敏感。如表13所示，在發(fā)動機功率與排放一定的狀況下，油耗增加或減少1升，計算所得的整備質(zhì)量變化至少為200kg，而且與實際整備質(zhì)量相差較大，以百公里油耗7.4為例，實際整備質(zhì)量與計算的整備質(zhì)量上限值相差近500kg，實現(xiàn)整車輕量化難度極大。

綜上所述，此項指標(biāo)僅可作為整備質(zhì)量設(shè)計時的參考。

5總結(jié)

車身輕量化系數(shù)是評價車身輕量化一個重要的參考指標(biāo)。隨著節(jié)能減排的深入，國內(nèi)外汽車生產(chǎn)廠家對汽車輕量化的重視，大量輕質(zhì)材料在車身上的應(yīng)用，使得車身輕量化系數(shù)總體上呈下降趨勢，特別是CBE與國內(nèi)汽車輕量化車身會議等組織公布的獲獎車型及車身輕量化指標(biāo)都具有實際的參考價值。

車身輕量化評價的基礎(chǔ)是在保證汽車的被動安全、剛度、噪聲、振動和平順性等性能提高或者不降低的前提下，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、輕量化材料的應(yīng)用、材料厚度的減薄及合理的制造工藝等手段來實現(xiàn)的。不能只減輕車身重量，而不考慮車身的性能，這樣的輕量化，無實際意義。

隨著節(jié)能減排的深入及國家對新能源車扶持力度的加大，以整車作為輕量化研究對象日益受到極大的重視。將整