浅谈汽车轻量化之对标法

王文俊



浅谈汽车轻量化之对标法

王文俊

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

文章通过与竞品车对比分析，找到各个模块重量和竞品之间的差距及竞品可以利用的优点，提炼转化应用到自己产品上，然后提出自己车型有效的减重方案，来达到减重的目的。从而实现整车性能、重量、成本等性能更加合理，更有竞争力。

轻量化；对标；方案

前言

根据有关报告表述，如果车辆减重10%，耗油将会降低3.8%。同时排出的CO、HC、NOX的百分比也将会减少。因此可以看出车辆轻量化是提高整车性能不可或缺的技术。

1 对标法综述

1.1 购入与现有车型同样级而且要轻10%以上的竞品车辆作为对标车型

车型购买后需要进行全面测试，确保整车性能各方面优化空间，然后进行拆解、测重、量尺寸、分析材质、结构、强度性能分析等，最后制定具体轻量化方案。图1 A车和竞品车主要参数对比：

图1 A车和竞品车主要参数对比表

2 目标设定

2.1 对比竞品车重量差异如图2

通过上图可以看出：车身（车体+内外饰）的重量的差是148公斤，底盘的重量差是39公斤，动力系统的重量差是32公斤。

图2 A车和竞品车重量对比

2.2 目标重量分解，最终重量不能超过竞品：图3

图3 重量目标分解

3 具体分组实施方案

3.1 车体轻量化主要方法如图4

车身轻量化的方案包含板材厚度减薄，使结构更加合理化，其中结构优化占的比例最多，其次是使用铝制材料、高强度钢板。合计优化后提案合计110kg，远远超过设定的目标。

图4 车身轻量化主要方法

具体方法案例如下：图5：

结构优化减少A处加强结构

A车的立柱和侧围门槛结合部分零件的构成数过多，断面过于复杂；相反竞品车比较简单，全面参照竞品车结构可以减重20公斤。组装性、焊接的方便性也会有很大提高。整个车身类似案例很多，后期经过CAE分析确认及更改，完全达到设计强度和刚度的要求。

部分位置采用铝合金材质，重量整体降低较多，主要体现在引擎盖、翼子板和行李箱盖，如图6：

图6 铝材质采用

3.2 底盘轻量化主要方法

轻量化最多的是铝材质使用、其次是方式变更，接着是镁材质使用。具体如图7：

图7 底盘轻量化方法

具体方法案例前后转向节，A车铁质锻造件，竞品车为铝制锻造件，同时结构优化，总共减重10kg，如图8。

3.3 电气轻量化主要方法如图9

图9 电气轻量化方法

CAN网络的扩大使用：

材质的变更：钕磁石的能量密度比纯铁磁石大约大10倍左右。整车采用五个扬声器可以减轻2.7公斤。图10：

图10 扬声器轻量化示意图

4 总结

各系统最终减重提按114个，减重384kg，远远超过了预期。通过这次减重方法的推进，主要总结以下两点：

图11

4.1 从设计源头控制部件的重量

4.1.1 这次减重提按的27%都是消减加工余量

因此建议在设计初期一定结合CAE分析及后期试验相结合尽可能减少这种不必要的冗余设计；

4.1.2 铝材质的使用是该减重方案中使用材质变更最多的

随着现在技术进步，铝制部件使用比例越来越高，同时结合先进的CAE分析方法及新技术的进步，该类减重方案已经成为主导方向。

4.2 车辆企划定位精准

明确市场的要求，准确定位目标、减少多余的规格，过剩的功能。确保开发的是用户最需要的功能，而不是可要可不要的功能。

[1] 余志生.汽车理论 5版[M]北京:机械工业出版社.2010.3.

[2] 王望予.汽车设计[M]北京:机械工业出版社.2012.4.

[3] 濮良贵.机械设计[M]北京:高等教育出版社.2006.5.

[4] 张金换.汽车工程手册（BOSCH）.

[5] 日本自动车技术会.汽车工程手册.

On the Standard Method of Automobile Lightweight

Wang Wenjun

( Anhui jiang huai automobile group co., LTD technology center, Anhui Hefei 230601 )

By comparing and analyzing with competitive cars, this paper finds out the differences between the weight of each module and the competing products and the advantages that can be used by the competing products, refines and transforms them into our own products, and then puts forward an effective weight reduction scheme for our own cars to achieve the purpose of weight reduction. So that the performance, weight, cost and other performance of the vehicle are more reasonable and competitive.

light weight; benchmarking; proposal

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1671-7988(2018)18-212-03

U462.1

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1671-7988(2018)18-212-03

CLC NO.: U462.1

王文俊，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.18.071