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【海外前瞻】輕量化結構如何為寶馬汽車減重續航?
輕量化構大有裨益,因為車輛重量越大,能耗就越高。輕量化結構能夠經濟實惠生產,同時提高車輛的競爭力。
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電動汽車BMW i3中的輕量化
輕量化結構的優勢體現在各個方面:根據車型和行駛周期的不同,重量越大,能耗越高。每增加100公斤重量,電動汽車的電量消耗將增加至1千瓦時/100公里。也就是說,重量更輕、燃油效率更高的基本型汽車,如果具備同樣大小的電池,其行駛里程相應地更高。或者說要達到相同的距離,可以使用更小的電池(意味著更低的成本)。
越大的質量,等于越高的剎車能量回收率,這是一個被高估的因素。據專家稱,剎車能量回收會讓低效率的電動汽車的行駛里程增加10%到15%。(剎車能量回收的利用,即當汽車在剎車時,電動機轉化為發電機發電,給蓄電池充電。)
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純電動BMW i3的乘客艙由碳纖維制成。在發生事故時,高強度的輕量化材料,為乘客提供了保護,同時還可以抵消動力電池的額外重量。(來源:寶馬)
輕量化結構的主要問題仍然是鋁或碳等原材料的成本,它們比鋼板更加昂貴。但輕量化結構也可以變得經濟實惠,來增強競爭力,提高終端客戶的利益。然而,要實現這些目標,需要采用整體的,系統性的輕量化結構方法:在單一車輛模塊之外進行輕量化的規劃和開發。
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汽車管理咨詢有限公司的總經理Rainer Kurek先生解釋說:“在過去,開發商更傾向于將材料作為起點,但今天他們正在以綜合方式處理輕量化結構。”Rainer Kurek先生認為混合輕量化設計是未來發展的趨勢:“我們必須非常仔細地考慮,如何以符合其強度的方式使用各個材料?例如,復合材料可以非常好地吸收拉力,而如果必須補償壓縮力,那么金屬將會得到更廣泛的應用。”
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寶馬6系GT中的壓鑄輕型結構
寶馬6系Gran Turismo是在5系GT基礎上進一步發展來的。智能輕型結構和增加使用的鋁、高強度鋼車身和底盤組件有助于減少6系GT的重量。寶馬6系GT平均輕150公斤,其中44公斤是車身重量。(來源:寶馬)
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寶馬5系轎車和房車的車身,6系Gran Turismo和7系都具有一個創新的設計,即壓鑄鋁后縱向構件。據寶馬公司介紹,它不僅在精度和碰撞安全性方面制定了新的標準,而且還顯著減輕了汽車的重量。
在新的開發階段,寶馬6系GT的后縱向構件由一件鋁壓鑄件構成。以前的5系列GT模型每邊仍然由25個單獨的組件組成。這樣的話,兩邊就可以總共減輕15公斤。
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輕量化結構的發展趨勢
在當今電動汽車、車聯網、自動駕駛三大趨勢的大背景下,績效管理正成為高科技汽車行業日益重要的話題。今天,效率管理比以往任何時候都重要。這也適用于汽車輕量化結構,同時汽車輕量化還擁有許多新的挑戰,創意舉措和思維方式。附加的制造工藝、仿生優化方法和功能導向的工藝技術正在形成各種各樣的發展和生產趨勢,這些發展趨勢將始終關注時間和成本效率。


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