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排放法规的出台意味着汽车车身设计的重大变化 (上篇)

( 03/23/2020 ) Written by: Jademond

目前汽车制造商正面临前所未有的挑战,尤其是各种监管要求,如何达到二氧化碳及污染物的排放标准。建造轻型车辆是满足这些标准的重要途径之一。随着高强度钢和聚丙烯等新材料,以及新的汽车部件工程方法的出现,汽车行业的格局正在发生改变。紧跟产品和材料的发展趋势,有助于保持您的公司在市场上的竞争力。

鉴于全球许多地区均已出台严格的排放法规,二氧化碳排放问题已成为车辆设计的主要决定因素。例如,美国加利福尼亚州的低排放汽车(LEV)计划针对新型轿车的温室气体排放提出了严苛的标准。同样地,欧盟也制定了适用于新车的强制性减排目标。在中国史上最严的国六轻型汽车排放标准也于2019年7月1日起实施。

汽车制造商可以采用几种策略来降低汽车的二氧化碳及污染物的排放量。可以改善车身设计的空气动力学,并提升动力传动系统。此外,还可通过改进轮胎和路面设计,降低滚动阻力,而摩擦减小也就意味着汽车移动所需的汽油量将相应减少。改善二氧化碳及污染物排放量的最佳方法之一是“轻量化”,即在车辆结构中使用轻质材料。因为重量更轻的车辆加速所需的动力更少,因此轻量化可以显著降低燃油消耗。据估计,车辆重量每减少10%,车辆的燃油经济性可以提高6-8%

轻装上路”

更换传统的重型材料(如钢和铸铁)势在必行。幸运的是,产品制造商会定期引进新的、重量较轻的材料,如塑料、复合材料和金属合金。据预测,在未来20年里,轻质材料在汽车中的使用比例将从29%提高到67%。高强度钢(HSS)和铝、镁合金预计将成为主流材料,而碳纤维和塑料的用量预计将翻一番。玻璃纤维增强聚合物(GFRP)和碳纤维增强塑料(CFRP)的使用也将更加广泛。

除了重新设计车身零件外,用胶粘剂取代机械紧固件连接零件也是成功的秘诀之一。结构胶是一种比铆钉和焊接更轻的材料,有助于整体减轻车辆的重量,并且性能也优于机械紧固件。当然,并不是任何胶粘剂都适用。在本系列的下一期文章中,我们将继续探讨有关组件工程和组装的建议和成功案例,当然也包括汽车胶粘剂的选择。

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