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塑料油箱、塑料保险杠、塑料尾门,汽车轻量化

时间:2016-05-31 来源:未知 点击:
在轻量化的进程中,材料扮演着相当重要的角色。金属方面有铝合金、镁合金,非金属材料中,塑料、树脂、碳纤维以及不同材料组成的复合材料都在努力扮演好各自的角色。不同的材料,根据各自特性不同,承担的任务也各不相同。
  塑料以及塑料组成的复合材料受本身性能所限,目前大多用在车身外饰件和一些连接件、加固件等。车云菌此前报道过的彼欧集团(Plastic Omnium)就是以塑料、塑料和其他材料组成的复合材料为产品的汽车零部件供应商,旗下与汽车相关的业务分设车身外饰事业部与英瑞杰汽车事业部,前者产品为车身外饰,后者则是全塑料燃油系统。
  先看车身外饰。我们知道,车身外饰件是在轻量化上受到的约束较少,并不像动力系统要考虑耐高温耐摩擦,也不需要像结构件过多在强度上下功夫,但是作为外饰件,其应用在不同位置时,同样有不同的要求。
  比如前保险杠,除了轻量化之外,还需要考虑到的是对行人的保护,后保险杠同理。彼欧在设计前保险时,主要考虑两点:
•在发生碰撞时,避免行人被卷入车底,这样在设计时,需要使优先与行人接触的部位足够低
•与行人接触的部分,要尽可能软,降低对行人造成的伤害,但是整体架构不能软,因为车辆也可能会与其他车辆发生碰撞
  彼欧在设计这款前保险杠,下部相较上部更向前伸出,优先与行人接触,避免被卷入车底,而上部则是采用SMC模压成型的方式。整个材料均为塑料制品,但其中颜色较浅的部分采用使用的是纤维,偏软,后方黑色部分材料则是用于支撑。
  除了在前保险杠的应用之外,塑料外饰件也在朝智能化发展。随着ADAS技术在车辆上的应用,车身周围新增了各类传感器,包括毫米波雷达,激光雷达以及超声波传感器。在天气寒冷车外结冰的情况下,传感器的效果会因此受到影响。彼欧为这款外饰件设计了自加热系统,能够在发现外表结冰之后,自动进行加热除冰。
还有诸如进气格栅的自动调节开度,在需要的时候调节到大开度进入更多冷空气,不需要的时候调小开度等。还有在车身底部可以自动打开的底板,在地面通过性差时收起,通过性能较好的时候打开提高空气动力学性能。
  再来看全塑料油箱系统。据英瑞杰汽车系统事业部亚太区总裁Stephane Noel介绍,目前国内仅有75%的车型在使用塑料油箱,剩余部分均在使用金属油箱。与金属油箱相比,塑料油箱能够在重量上减重30%左右,不过安全性与整车能耗方面同时也能够得到改善。塑料油箱在车辆起火时不会发生爆炸,而且因为缺少了焊接口,在排放上也能有所改善。
塑料油箱虽然减轻了重量,在设计时需要考虑的问题也很多。如这款用在插电式混合动力中的油箱,需要考虑到油箱的承受压力问题,为了不增加壁厚,油箱中间新增了一套支撑结构。
  彼欧的英瑞杰汽车系统事业部的产品其实是油箱系统,而并非是单独的油箱,因而在油箱之外,SCR系统包括阀门等可以使用塑料制品的,均有涉猎。
阀门中有双通道结构,能够根据车辆的不同状态开启对应通道进行空气过滤。
       从彼欧的两大系列产品中,我们能够看到塑料与复合材料在汽车上的不同具体应用,也并不止步于此,还包括发动机罩、尾门等等。在进行产品介绍时,彼欧的工作人员表示,在大部分部位,使用塑料制品,减重比例基本在30%,如果在车辆上使用了所有彼欧的塑料产品,那么车身的减重能够达到100公斤。尽管这并不是个多大的数字,但是车辆轻量化来说,却也是长足的进步,要知道,现在塑料的应用也还并没有全部普及。至于更吸引人的未来,就要靠更多新型材料的发现,以及新工艺的使用。