所谓的车辆轻量化到底指的是什么?
所谓车辆轻量化,是在满足车辆结构强度、刚度、振动噪声、被动安全性和耐久性条件下的轻量化。
减轻自身重量已是车辆实现安全、环保、节能目标的一项重要手段。发动机作为整车最重要的动力总成,减轻其重量无疑具有非凡意义。
搭载东风康明斯的东风天龙
轻量化在实际应用中能带来什么呢?
世界铝业协会报告指出,整车自重每减少10%,燃油消耗可降低6%~8%。东风康明斯联合行业某知名整车品牌进行的数据分析显示,车货总重每减轻2吨,百公里油耗可减少0.8L,也就是说每减轻1吨,油耗可减少1.4%。可见,“轻量化”能够有效改善燃油经济性,并降低有害气体排放。
另一方面,我们都知道车辆的行驶阻力与车重成正比,车重的不断增加,会使能耗大部分消耗在自重上,而不是满足客货运输的需要。而包括发动机在内的车辆轻量化设计可有效提升生产效率。
“轻量化”与车辆安全性并不矛盾
其实,发动机的轻量化并不意味着降低其安全性能和使用性能。只要设计、选材和制造工艺合理,轻量化完全能够满足国家汽车被动安全性、行驶平顺性、振动噪声标准以及耐久性要求,保证使用性能。
同时,包括发动机在内的整车轻量化设计对于我们车辆的安全性还有提高。众所周知,卡车制动时消耗的能量也与质量成正比,最简单的例子,相同速度,轻卡一定比重卡制动距离短,换种说法,卡车越轻,在以相同初速度刹车时,制动器要消耗的能量就越小,制动减速度就越快,制动距离越短,制动性能就会有明显改善,整车主动安全性会变好。
因此,合理的卡车轻量化不仅不会降低整车的安全性能,还有利于整车安全性能的提升。
实现发动机轻量化的途径都有哪些?
现今,实现发动机轻量化的途径主要有以下几点:
1、选用铝合金/镁合金等轻质高强度复合材料替代灰铸铁等传统材料;
2、功能组件,如外附件的结构形式、组成的优化和轻量化;
3、功能相近组件、部件的集成化或模块化;
4、对发动机中的那些关键零件,如曲轴等进行结构优化。
东风康明斯发动机做为业内轻量化的典范,这些要求早已体现在先进的设计中:
1、整体采用模块化设计,总零件数比其他发动机少约20%;
2、飞轮壳及齿轮室等采用高压铸铝工艺,部分零件采用高强度复合材料,比同类产品轻约20%;
3、作为动力输出的重要组成部分,曲轴则采用合金钢锻造,有效提升曲轴的疲劳强度。
随着我国道路法规的逐步完善,轻量化设计将会长久存在。对于轻量化的自主设计,作为发动机生产厂商的我们,还有许多可提高之处。总之,轻量化大到国家资源的节能减排,小到我们每一位康粉的日常收入,都已经离不开,我们应该正确对待包括发动机在内的车辆轻量化的存在和趋势,并合理应用。