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技術(shù)

汽車制造商的整車開(kāi)發(fā)輕量化技術(shù)趨勢(shì)

2025China.cn   2009年01月07日

隨著環(huán)境壓力的增加,尋找綠色汽車工程設(shè)計(jì)的風(fēng)潮正在興起。

 

出于汽車制造商對(duì)迅速重組其產(chǎn)品線且不能大幅提升價(jià)格的需求,這股被稱為改進(jìn)環(huán)境主義(kaizen environmentalism)的風(fēng)潮應(yīng)運(yùn)而生。

 

登月技術(shù)還是難以應(yīng)用于現(xiàn)實(shí),至少對(duì)現(xiàn)在而言。參加日內(nèi)瓦車展的行業(yè)管理者和工程人員說(shuō),他們近期的目標(biāo)聽(tīng)起來(lái)不太吸引人:盡可能減輕汽車重量,或?qū)⑵嚫叨冉档?/SPAN>10毫米以提高空氣動(dòng)力性能。

 

主流汽車制造商對(duì)此的需求尤為迫切。他們的顧客不太可能花很多錢來(lái)購(gòu)買完全混合動(dòng)力系統(tǒng)或進(jìn)口輕型材料。

 

環(huán)保車方案

為迅速減少排放和提高燃油經(jīng)濟(jì)性,汽車制造商正在尋找行之有效的戰(zhàn)術(shù)來(lái)逐步獲益。

 

空氣動(dòng)力性能:降低汽車高度,添加擾流器,改進(jìn)汽車底部

減輕重量:采用輕型材料,減輕零部件重量

輪胎選擇:采用較小的輪胎,滾動(dòng)阻力小的輪胎

起步/停車:采用原用于混合動(dòng)力車的更廣泛的系統(tǒng)

傳動(dòng)系效率:采用較小的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),更改齒輪速比,使用低摩擦油品

 

尋找“最佳組合”

 

通用汽車公司副董事長(zhǎng)Bob Lutz說(shuō),汽車制造商必須在吸引人的新技術(shù)和每輛汽車和卡車的價(jià)格之間做權(quán)衡。Lutz說(shuō):“你必須為每輛汽車找到最佳的組合方式?!?/SPAN>

 

Lutz對(duì)僅靠輕型材料——如碳素纖維和鋁——就能達(dá)到燃油經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)法不屑一顧。他說(shuō):“輕型材料的成本高得驚人。人們總是會(huì)忘記成本公式?!?/SPAN>

 

福特汽車公司的歐洲區(qū)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)副總裁Joe Bakaj懷疑購(gòu)車者不會(huì)負(fù)擔(dān)先進(jìn)的柴油排放后處理裝置的額外成本。對(duì)于一輛中型汽車,這一裝置的定價(jià)約為1500美元。

 

Bakaj說(shuō):“我認(rèn)為消費(fèi)者不一定會(huì)支付這部分費(fèi)用,只能靠汽車制造商自己來(lái)吸收?!?/SPAN>

 

重回工程基礎(chǔ)

 

與其采用價(jià)格高昂的先進(jìn)技術(shù),汽車制造商開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向工程基礎(chǔ)方面。舉例如下:

 

n       空氣動(dòng)力性能

 

現(xiàn)代汽車公司歐洲技術(shù)中心的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)主管David Labrosse說(shuō),現(xiàn)代起亞cee'd小排量汽車的“生態(tài)”概念版本的生產(chǎn)步驟之一就是將其高度降低15毫米(即0.6英寸)。此外再通過(guò)新增一個(gè)擾流器和簡(jiǎn)化底部等措施,大大降低了阻力系數(shù)。

 

福特將其福克斯小型汽車的綠色版本的高度降低了10毫米?,F(xiàn)代汽車公司采用底部外罩和后擾流器等手段來(lái)提高現(xiàn)代i-Blue概念車的空氣動(dòng)力性能。

 

n       減輕重量

 

產(chǎn)品工程師們正在為新一代車型“減肥”。馬自達(dá)汽車公司歐洲區(qū)CEO James Muir說(shuō),由于工程人員“煞費(fèi)苦心地努力減輕每一個(gè)零配件的重量”,使得改版馬自達(dá)2 普通級(jí)轎車約比前一代輕了60 磅。

 

設(shè)計(jì)師們采用高拉伸鋼材來(lái)重新設(shè)計(jì)該車的上部構(gòu)造。他們還挖空了內(nèi)后視鏡。Muir說(shuō):“他們盡可能減輕重量?!?/SPAN>

 

凱迪拉克公司總經(jīng)理Jim Taylor說(shuō),通用汽車的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在汽車減重上頗有聲譽(yù),使他們能負(fù)擔(dān)較昂貴的輕型材料。但現(xiàn)代汽車公司的歐洲區(qū)工程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人Helmut Weixner告誡說(shuō),一個(gè)主流品牌必須有節(jié)制地使用輕型材料。

 

他說(shuō):“我們不希望整輛車都采用聚碳酸酯,那樣成本太高了。因此現(xiàn)代汽車希望在許多重要的小細(xì)節(jié)上下功夫,來(lái)獲得期望的效果?!?/FONT>

 

n       輪胎選擇

 

福特在歐洲推出的ECOnetic環(huán)保車型系列采用低滾動(dòng)阻力輪胎來(lái)提高燃油經(jīng)濟(jì)性。Labrosse說(shuō),起亞 eco_cee'd概念車采用的輪胎比前一代cee'd更小,從而減少了阻力并減輕了重量。

 

n       起步/停車

 

起步/停車系統(tǒng)常見(jiàn)于混合動(dòng)力車,能在汽車空轉(zhuǎn)時(shí)關(guān)掉汽車,現(xiàn)正逐步用于主流汽車上。 Muir說(shuō),比如,馬自達(dá)準(zhǔn)備從明年開(kāi)始在其產(chǎn)品線中起用這一系統(tǒng)。現(xiàn)代和起亞的環(huán)保概念車也采用了起步/停車系統(tǒng)。

 

n       傳動(dòng)系效率

 

多家汽車制造商打算推出幾乎能達(dá)到大功率發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的小型渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。凱迪拉克公司的Taylor說(shuō):“總的來(lái)說(shuō)就是8(缸)發(fā)動(dòng)機(jī)將縮小為6(缸);6(缸)發(fā)動(dòng)機(jī)則縮小為4(缸)?!?/SPAN>

 

Lutz提醒說(shuō),僅靠渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),到2020年汽車制造商是無(wú)法達(dá)到35加侖/英米(14.9/公里)的美國(guó)公司平均燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)的 —— “其價(jià)格也不會(huì)便宜,因?yàn)闇u輪增壓和內(nèi)部冷卻技術(shù)并不是免費(fèi)的。”

 

豐田汽車公司的研發(fā)執(zhí)行副總裁Kazuo Okamoto說(shuō),豐田將考慮在未來(lái)車型中加載較小的發(fā)動(dòng)機(jī)。他說(shuō):“現(xiàn)在已到了必須認(rèn)真考慮的時(shí)候了。”

 

汽車制造商還通過(guò)更改變速器齒輪速比來(lái)提高燃油經(jīng)濟(jì)性,而不是快速加速,福特ECOnetic和現(xiàn)代i-Blue概念車就是這么做的。這兩家汽車制造商還在其綠色車型中采用了低摩擦機(jī)油。

 

現(xiàn)代汽車公司的Labrosse承認(rèn)說(shuō),通過(guò)行之有效的方法和現(xiàn)有技術(shù)來(lái)獲益可能比較乏味。他說(shuō):“這看似很簡(jiǎn)單,其實(shí)必須非常仔細(xì),需要面面俱到?!?/SPAN>

 

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