前回の記事では、「重さは安全と同じですか？これらの例を見てから、私は自分が顔を打つことに気付きました」と述べています。車の重量の問題はすでに分かっています。実際、自動車の省エネルギーと排出削減ますます厳しい軽量化は、新しい車を開発する際にブランドにとって非常に重要な考慮事項になりました。車のサイズが大きくなり、安全率が向上し、構成がますます豊かになり、構造がますます複雑になります。合理的な重量を維持するために、アイロンのいくつかの作品の問題ではありません完了することができます。それは軽量の手段と効果は、本当にブランド間の研究開発のコア技術の間のギャップを反映することができます。
軽量化について説明する前に、まず軽量化の使用について説明します。
なぜWHYか
燃料消費量の削減
現在の研究成果によれば、一般的な自動車の品質は10％低下し、燃費は6％~8％向上することができ、100kgの車の品質が低下し、100kmますます厳しい環境保護の要求と消費者の燃料消費にますます敏感になるため、車の重量を効果的に削減することで、モデルの競争力が大幅に向上する可能性があります。
マイル積算
電気自動車は、走行距離が存在するようなライフラインであると言うことができる。一般的に、電気自動車のバッテリ寿命は、車体の電池容量の大きさに依存し、電池容量が数とサイズバッテリーのため、長寿命に依存します電気自動車のバッテリーより一般的に、身体も重いですが、重い体重、大きな旅行慣性、加速、ブレーキング時のエネルギーを提供するために、モータの需要も大きく、消費電力もより深刻である、電気自動車の走行距離を運転短縮。
軽量ボディの耐久性や電気自動車は非常に密接な関係を持っています。
また、走行距離の増加に伴い、従来の燃料車の燃費は徐々に低下し、車両の重量は徐々に減少していきますが、電力消費量が減るにつれて電気自動車の重量が減り、電源電圧が低下すると引き続き大きくなります。車体、エネルギー消費状況はさらに悪化するため、体重を減らすために、電気自動車はクルージングレンジを向上させることが非常に重要です。
快適性と操作性の向上
一般に、車体の質量が小さいほど、車体の慣性が低くなり、機動性が向上します。また、軽いボディは、非常に硬いバネやサスペンションで支える必要がないため、柔らかいシャーシを使用できます。設定、衝撃吸収性能はより良い、より快適に乗るでしょう。
方法
我々はすべての軽量の利点を知っているが、単に軽量素材の数は、物事に逃げることができ増減はない。今の車のサイズが大きくなり、より多くの設定を、と言った、セキュリティ要件も増えています高い。軽量ダウンに到達するには、この前提条件には、より困難なことがある。しかし、多くの自動車会社は、すべての軽量化のいくつかの有効な手段を探している、私たちは何をするまさにそれらを見に行きました。
軽量素材を交換します
今、主流は低炭素鋼冷間圧延鋼板の使用白生産資材における車体です。高性能、低炭素鋼のコストが、剛性および密度の欠如がわずかに大きく、非常に多くのデポは、それを交換するために様々な材料を使用しようとし始めました。好適には、自然に車両重量を低減し、より少ない原料を使用し、従って、より薄いシートを可能にする高強度鋼材の剛性を向上させることができる高強度鋼（すなわち、ホット形成鋼）である。もちろん、このような高強度鋼の強度が多いです高いが、靭性の欠如、およびコスト剛性有料オフのキーパーツのいくつかのために、より適し、高いです。
アウディA8Lは、メインフレームを製造するための材料としてアルミニウムを使用したが、この材料は特許製品で、価格は非常に高価であるため、いくつかの構造的強度が。熱間成形鋼（紫色）を使用して完済され、優れた性能けれども、しかしのみキーパーツに使用されます。
メルセデスベンツ、ジャガー、アウディ、ホンダなどのブランドは、すべてアルミニウムを発売しています。現在、多くの自動車メーカーは、ホワイトボディの製造素材として伝統的な低炭素鋼の代わりにアルミニウム合金を使用しようとしています。ボディーワークスチールと比較して、アルミニウム合金は靭性が高く、密度は低いが剛性が低いため、剛性を同時に満たすための高強度鋼およびアルミニウム合金を主な製造材料として使用することが増えています。 、エネルギー吸収および軽量要件。
第1世代のNSXは全アルミニウムフレームを使用する日本で初めての車でしたが、第2世代のNSXもアルミニウムフレームの設計を採用しました。
運動遺伝子として知られているジャガーはまた、アルミニウムフレームデザインの使用を主張しています。
第三の材料は、複合材料の様々な使用であり、それは単に、炭素繊維、プラスチックおよび他の化学物質の使用である。私は、炭素繊維についてお話しましょう、我々は唯一の1020年にカーボンファイバーモノコックプラットフォームのスーパーカーのこれらの年間出力で、ここで話すことはありません、7。炭素繊維の初期使用が全体フレームBMWi3とI8であるべきである。生産モデルを話し、新しい世代に基づいて、また、炭素繊維構造体とルーフビームB及びCピラー、下部サイドパネルを使用して中央チャネルとリアサポート。
BMWカーボンファイバーフレームのBMW i8およびi3テストフィールド
アウディR8は、アルミフレームを使用するが、バックシートの一部であり、Bピラーサドルビットは高強度炭素繊維成分（黒）を使用しています。
BMWに加えて、アウディR8および第五世代A8の第二世代は、フレーム材の一つとして炭素繊維を使用する。もちろん、多くのブランドがあるフォードを含む、ばね下質量のパフォーマンスへの影響を低減するために炭素繊維ホイールを求めます、一般および他の会社。
ことわざは、春を緩和する非常に大きな飛躍のため（キロ次のラウンド、ホイール10キロ）、乗り心地の品質を進むにつれ、非常に多くのハイエンドおよびパフォーマンスブランドはカーボンファイバーリム製品の使用を検討し始めている。写真掲載もGT350Rそれを使用しますオーストラリアCarbonRevolution 20,000ユーロの単一価格で提供される軽合金製ホイールの一般的な大きさの40％と比較して炭素繊維ホイール、、。
同様に、多くのブランドもテールゲートを作るためにプラスチックの使用を研究していますが、炭素繊維の製造コストは比較的高く、他の金属部品と効果的に結合する方法も大きな問題です。
以前は、ロータスエランはグラスファイバーを使ってボディシェルを作りましたが、後にSmartはプラスチックを使ってボディシェルを作りました。これは単語「ライト」です。
ボディ構造の軽量設計を最適化する
現在、多くのブランドが新しいアーキテクチャと新しいプラットフォームを開発しています。プラットフォームコンポーネントの一般的な速度を向上させ、異なるモデル間の生産コストを削減するだけでなく、プラットフォームの設計を可能な限り最適化することができます。
トヨタTNGAの新しいアーキテクチャは、プラットフォームのコンポーネントの一般的な速度を向上させることに加えて、軽量設計にも焦点を当てています。
軽量化の目的を達成するために、新しいプラットフォームと新しいアーキテクチャの開発は、モジュラー設計の多数を統合することができます。異なる構造トポロジー最適化モジュールの一部で、不必要な材料を削減し、壁の厚さを減らすために、部品点数を削減することができる。このようなトヨタの最新としてTNGAアーキテクチャは、コンポーネントの設計は、低重心、最終的に70％に到達するために、共通のコンポーネントの数が多い、20％~30％の初期共通スケールを使用しながら、最大限の車両のコアの性能を改善するために軽量化の効果を高めるために、よりコンパクトであります80％。
高度な製造プロセス技術を使用
ここで、製造工程自体は、より軽量の材料とすることができ、補強部材は、材料を削減し、削減する上、軽量化の効果を発揮することができないが、最良の結果を達成することを可能にする製造プロセス、材料及び構造を強化すること軽量化を達成するために量、例えばレーザ溶接を用いて、ロール成形保証BMWレーザ溶接等、鋼とアルミニウムと原を使用してこのような抵抗スポット溶接プロセスのような車両構造。キャデラックのセキュリティは、溶接を達成します。
キャデラックの革新的な抵抗溶接プロセスは、より良いアルミニウム合金溶接強度を達成することができます。
さらに、高強度鋼熱成形、ハイドロフォーミング、等の使用は、構造部材の機械的特性を向上させることができる。接着、コーキング材技術を用いて構造的結合は、高強度、接続部材の材料等との間で達成することができます。
ジャガーアルミニウムフレームおよびコーキング接着剤技術の広範な使用。かしめ部を最適化することにより、同等の溶接より接合強度を提供することに加えて、リベットポイントをかしめ量を低減することによって低減することができるが、間接的に体重を減少させます。
新しいBMW 7シリーズフレームは、炭素繊維のカールーフビームとドアフレームで補強されています。
たとえば、ジャガーが使用するオールアルミフレームは、高強度の接着剤とリベッティング技術を使用しています。
要約
軽量化が多くの自動車メーカーにとって技術的なギャップを開放する重要な要素となったと言えるでしょう。そして、強い将来を見据えた姿勢を持つ多くの自営ブランドが、莫大な投資資金を投入し始めています。ドレスデン軽量テクノロジーセンターは、軽量多素材車、炭素繊維複合材料、シャシー部品などの主要な製品の研究開発を行っています; Geely Groupは、アルミニウム合金、プラスチック、および軽量構造の設計でヨーロッパに徐々に近づいています。メインストリームレベル。
