汽车车身轻量化设计原理

面对越来越严峻的环境及能源危机，各国对汽车的节能减排要求越来越严格；汽 车质量每下降10%，油耗下降8%，排放下降4%，因此整车重量管理及轻量化技术开 发应用发展迅猛，在保证整车性能的前提下，对整车重量进行优化，采取轻量化技术 将大大提高整车的燃油经济性，同时满足各国更严格的排放法规。
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汇报人：杨红新
L =m/(CtA )
m ：白车身的结构质量(不包括 车门和玻璃)单位为Kg
Ct：静态扭转刚度(包括玻璃) 单位为Nm/°
A ：左右轮边宽度与轴距的乘 积所得的面积,单位为㎡
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四、白车身轻量化系数简介
白车身重量目标参考分析定义.
四、白车身轻量化系数简介
白车身性能（静态扭转刚度和弯曲刚度）目标参考分析定义.
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四、白车身轻量化系数简介
标杆车型
Audi A2
Mini 2003 轿车
Volvo S60
VW Fox
BMW New X5 SUV
VW Touareg
扭转刚度 (N·m/deg)
11900
公司现有车型 XX
24500
XX
轿车
20000
XX
17941
XX
27000
XX
SUV
36900
XX
扭转刚度 (N·m/deg)
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一、整车重量管理应用背景
整车重量管理及实施轻量化的意义
耐久性
疲劳 减少 50%
性能
0100kp h提升
0.5s
燃济油性经
0.7L/1 00km
安全
节省 10% 动能
动力 得到提
高
整车 减重 10
%
制动 缩短3 米距离
尾气排 放
减少 4%
抵消功 能增加 的重量
娱乐、
有 载效 和负 牵安智全能、装 引置
9153 8866 10618 9829 15102 17000
德系车的扭转刚度相对较高，基本达到15000 N.m /deg以上， 高刚度车身可提升整车的安全性和操稳性，是未来的发展趋势。
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四、白车身轻量化系数简介
汽车轻量化设计应包括质量减轻和功能的完善和改进,为表征白车 身轻量化的效果,宝马汽车公司提出了轻量化系数的概念,该系数L可用下 式表示为：
汽车车身轻量化设计原理 上车体
目录
1 整车重量管理应用背景 2 整车重量管理流程及理念 3 车身轻量化开发实施思路 4 车身轻量化开发实施方法 5 白车身轻量化系数简介 6 车身重量管理及轻量化开发总结
一、整车重量管理应用背景
整车重量与排放比较及各国排放法规发展趋势
车重与CO2排放
各国CO2排放法规发展趋势
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二、整车重量管理流程及理念
AudiA4在实现整车性能和功能时造成重量大幅提高，通过整车重 量管理采取轻量化技术设计有效平衡性能与重量之间的矛盾对立关系； 即保证性能又达成重量目标，甚至减轻整车重量，进一步提高经济性.
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三、车身轻量化开发实施思路
建立机制
设定目标
技术预研
车身轻量化方案制定
四、车身重量管理及轻量化开发总结
车身设计包含安全、耐久、NVH、功能、工艺、成本及重量，其 中安全、NVH、耐久代表了车身性能表现；车身设计质量的评价标准取 决于上述要素之间的平衡程度。用最小的成本、重量和工艺投入换来最 优的安全性、NVH表现、耐久性并实现相应的车身功能是车身设计的原 则。
由此可见，车身重量管理及车身轻量化设计并不是单纯的车身减 重而是和车身性能设计紧密联系在一起的一个系统的平衡设计。
方案评估
实施考核
成果评定
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四、车身轻量化开发实施方法 车身轻量化实施方法
新材料
新工艺
新结构
高 轻复 强 质合 度 合材 钢 金料
热
液
激
压
压
光
成
成
焊
型
型
接
新
车
结
身
构
平
预
台
研
化
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四、白车身轻量化系数简介
车身刚度 车身的刚度是指车身结构反映出的载荷与变形之间的关系特性， 体现了车身在整体上抵抗扭转和弯曲载荷的能力。 刚度不足，会引起车身的门框、发动机舱和行李箱等开口处变形 过大，从而导致车门卡死、玻璃破碎、密封不严，以致漏雨、渗水及 内饰脱落等问题。而且，如果车身刚度过小，还会造成车身振动频率 低，易发生结构共振，进而削弱结构接头的连接强度，最终直接或间 接地影响车辆的行驶平顺性、舒适性及操纵性等性能。 因此，车辆的设计过程中都是在质量尽可能小的前提下，最大限 度地提高其刚度。在保证车身刚度满足装配和使用要求的同时，控制 车身质量。
增加 130kg
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二、整车重量管理流程及理念
整车重量管理的理念及原则即保证整车性能，实现功能的前提下达 成整车重量目标
不采用高强钢 重量发展趋势
采用了高强钢后 重量发展趋势
科技创新才能实 现的趋势
百度文库
为了实现整车尺寸、安全性、舒适、装饰和未来法规的要求，带来 重量的不断增长，重量管理及轻量化设计的出现减缓了重量的增长速度.