车身轻量化.doc

车身轻量化背景及意义
汽车的轻量化工作在国际上越来越重视，纷纷在研究。欧洲铝协材料表明，汽车重量每降低100公斤，每百公里可节约0.6升燃油。大量使用铝合金的汽车，平 均每辆汽车可降低重量300公斤(从1400公斤到1100公斤)，寿命期内排放可降低20%。由此可见，伴随轻量化而来的突出优点就是油耗显著降低。汽 车车身约占汽车总质量的30%，空载情况下，约70%的油耗用在车身质量上，必须要减轻自重以提高整车燃料经济性为目的。

另外 汽车对全球CO2和有害气体的排放，燃料资源和矿产资源的消费等影响很大。为了构建今后可持续发展的汽车社会，各汽车厂家将解决上 述问题作为最重要的课题来研究。日本制定了2015年度消耗标准，乘用车的2010年度油耗标准平均降低29.2%。美国推出了每年4%的CAFE法规强 化方针。欧洲法规要求，2008/2009年的CO2排放目标140g/km，2012年乘用车单体目标平均130g/km。为了降低油耗，减少CO2排放，强烈要求提高发动机的效率，减少车辆行驶阻力，减轻汽车质量。所以，汽车的轻量化有助于汽车的“行驶、转弯、停车”三大基本性能的提高，并且对环保要求的降低油耗和减少CO2排放发挥重要作用。

车身轻量化方法
减轻汽车车身重量，可以减少燃油消耗，装配更多的装备，提高汽车的性能。为了减少汽车重量，工程师主要从材料、工艺和结构上想办法。

车身轻量化即采用现代设计方法和有效的手段对车身产品进行优化设计，或使用新型材料在确保车身综合性能指标的前提下，尽可能降低车身产品自身重量，以达到减重、降耗、环保、安全的综合目标。轻量化和小型化不同，它是指同一台车在同样尺寸或同一种车型在同样的汽缸容量的前提下重量的减轻。在减轻车身自身重量的情况下，既要保持车身原有的性能不受影响，又要保证车身行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性。一方面，车身轻量化与所用材密切相关。另一方面，优化结构设计也是实现车身轻量化的有效途径。结合白车身的轻量化要求，主要在以下几个方面对其进行研究。
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谈一下自己的一点体会：
随着能源危机的来临，节能和新能源越来越成为汽车厂家的共识，在2008年-2009年间的几个车展上节能和新能源汽车成为各个厂家宣传的热点。下面就汽车轻量化问题简单说一下（轻量化就是节能的一部分）。
发动机 ：大量采用铝合金（缸体，缸盖，），非金属部件（进气歧管，各种端盖）。
车体：大量采用高强度钢板（在增加强度的同时，减轻重量），外板采用铝合金面板，外板用非金属面板（2008年北京车展上有一个整体车身是非金属的）。
车体附件采用非金属：例如：车门内板用整体非金属模块代替（骨架加玻璃升降器）。
就整理这么些，以后有了再增加。
相互学习。

高硬度的有机玻璃行吗？

高硬度的有机玻璃你打算用到哪里？

恩，汽车得车身轻量化确实很重要，把非承载式车身与承载式车身完美的结合也很有效

现在有的车上用的都是铝车身。

乘用车车身采用铝制车身才是王道啊

现在很多汽车企业也都在搞轻量化，大多是重视新材料而忽略了通过结构优化的途径实现轻量化，其实无论在汽车上采用什么轻质材料，如果不进行结构的优化设计都可能在无形中浪费很多没有必要的成本的。而且汽车上大部分轻量化的替代材料成本都要比原来高。所以我个人认为结构优化设计绝对不应该忽视。大家最好不要一提轻量化就认为是使用铝等轻材料

我非常同意楼上的说法，车身重量需要减轻，寻找更轻的材料是一方面；而结构的优化也十分重要，想要优化，就要分析出有哪些是必要的，哪些是可以减掉的，哪些是可以用小规格的替换的 等等。  而这个分析，就是最重要的能力了。  需要经验，更需要进行有限元计算、校核。   
    为了中国汽车行业的崛起 ，  努力奋斗吧！！！！！！！！！

我记得有家中国公司搞什么塑钢的,搞的让人笑话.材料可以想办法,但强度一定要保证

http://www.cartech8.com/viewthre ... highlight=%2Bppllss   大家可以看下这款超过5M 的4门轿跑车，装上V8发动机仅重1.7吨多。

好像最近上海有一家公司 大量应用工程塑料，听说效果很明显。既能明显减轻重量，又能保证强度、刚度等安全力学指标。很棒。
  当然了结构优化那是永恒的话题。

车身轻量化是汽车设计趋势！

这是保时捷新出的车型呀，资料很难得

车身的轻量化应该建立在汽车安全的基础下,不然在好对使用者来说只是一种悲哀

从设计和产品定位来分析汽车的轻量化设计，兼顾安全，保证结构的优化！
努力提高整车的燃油经济性！

车身轻量化的问题很值得研究啊！

在现在能源紧缺的环境下，轻量化绝对是汽车发展的方向

正好要做一份关于车身轻量化的报告，看见诸位的讨论，增长不少见识

发动机铝质化，内饰美观化啊 车身焊接自动化啊

国人是该考虑轻量化了,特别是客车生产厂家,目前除一线品牌生产厂家在设计时考虑这方面的内容,大部分客车生产厂家,在这方面考虑的不多,国家主管部门应该制定相关的法规,迫使客车 生产厂家拿出一定的资金,对这方面进行研究.

合理的降低车身重量，不仅可以节约成本，而且还能有利于环境。但希望是从结构优化，新材料的研究方面入手，为己为他人为社会造一款品质高的车，而不是靠减配来实现降重

轻量化要根据材料成本和国内消费水平来衡量，如果投入太大，材料太贵，我感觉也不会有多大推广价值，同时质量是否真的有所改进，如果只是简单替代，不说缺点也是不客观的！毕竟金属和非金属有很大差异！

车身外形设计也很重要，能降低空气阻力系数，从而降低油耗。如现代轿车的外形一般用园滑流畅的曲线去消隐车身上的转折线。前围与侧围、前围、侧围与发动机罩，后围与侧围等地方均采用园滑过渡，发动机罩向前下倾，车尾后箱盖短而高翘，后冀子板向后收缩，挡风玻璃采用大曲面玻璃，且与车顶园滑过渡，前风窗与水平面的夹角一般在25度－33度之间，侧窗与车身相平，前后灯具、门手把嵌入车体内，车身表面尽量光洁平滑，车底用平整的盖板盖住，降低整车高度等等.
在降低轿车重量的同时还要注意导流板和扰流板的设计，减少高速行驶中的上浮力，提高轿车的安全性能

我只是记得以前同学在搞轻量话的时候，在车上内钣金猛开洞，只要不影响强度。

如题，汽车碰撞起火后，这两种东西都易燃阿！想想都恐怖，还是不如钢铁好！

我非常同意楼上的说法

车身轻量化目前普遍采用的技术就是激光拼焊板和高强度钢板的使用，至于铝制车身和碳纤维技术等车身强量化技术，还需要在成本和效果之间达到平衡，才能得到广泛应用！此外，国人还有一个弊病，就是喜欢在后备箱里放东西，一箱水、一带面的重量正好抵消了车身减重：）

车身轻了，油耗少了。强度怎么保证啊。要在材料上寻求新的突破！

结构肯定要优化的，但一款成熟的车型，它的结构应该是很经典的，个人觉得结构优化的空间很小，车身轻量化不如更改材料来得快，大量采用新材料还可以在一定程度上促进新结构的产生，应该说航空界在这方面做的非常好。

日本人的车就很轻，应该学学。但是都说日本人的车不安全，所以在车身轻量化的过程中应该更多的考虑汽车安全性问题，不然得不到认可的

车身轻量化，削减成本，请不要以整车的质量为代价！

大量的使用工程塑料，使用寿命，安全系数就另当别论吧

对车厂来说，轻量化的前提是不导致成本上升，甚至下降

轻量化的同时不仅要关注安全性，还要关注轻量化后的模态、刚度、风阻等等。

轻量化，从钢铁角度，就是继续提高钢的强度。
至于铝，镁这些材料。用在高级车还可以，普通车太贵！

车身轻量化是汽车一个很重要的发展方向啊

轻量化是趋势啊，省油

车身轻量化势在必行。

轻量化后，碰撞试验要求也得降低吧

车身现在轻量化首要是降低成本

采用复合材料，是不错的选择 就是成本高

使用复合材料、工程塑料，对碰撞车身的修复怎么搞？

以性能设计为前提的结构设计，应该是减重的一个途径

从结构上和材料上使车身轻量化！

轻量化的方式有很多，在成本和性能上都得考虑

同意15楼的所发，车身轻化要建立在汽车安全的基础之上，现在大家可以看看好多日本的车身就是为咯减轻重量减薄车身钢板，一旦出现事故必将车毁人亡

合理的产品结构+优良的工艺水平+新材料新技术
如：1）门框止口传统一般14mm  采用激光焊接可压缩至8mm最低；
    2）翼子板、加油口盖采用塑料等

其实轻量化最好是在设计的时候，从结构和选材上多考虑，结合仿真分析，如果设计好了之后再做轻量化，如果更改结构或材料，可能要修改模具，还有考虑匹配等多方面问题，再做验证，比较费时费力，而且量产和质量不好保证啊

汽车玻璃可以用在车门玻璃和角玻璃上，重量可以降低40%以上，整车玻璃重量为30~40Kg，其中边窗玻璃重量10~15Kg，采用PC玻璃可降重5~8Kg，将来如果前挡可以采用的话就更可观了。紧紧玻璃一块可为车身降重20Kg，更重要的是摆脱了传统玻璃对造型的限制，并且较传统玻璃有较好的抗冲击性更安全等。

未来汽车是要轻量化的。

回复 belongingza 的帖子

大哥，止口是啥意思啊，谢谢！

工程师在做轻量化 消费者追求重量化 好像很矛盾啊

根据车子的市场定位  采用其适合车身

我们公司有一款GS是全铝合金的。

大量研究表明,燃油消耗的50%是由于汽车的
质量引起的,当整车质量减轻10%,汽车的燃油经
济性可提高3. 8%, CO排放量减少4. 5%。因此,减
少汽车自身重量是降低燃油消耗的有效措施。车
身骨架一般占整车质量的22%～25%,车身的轻量
化技术是现代汽车技术发展的一大主流。
车身结构的轻量化是一把双刃剑,一方面,通
过轻量化技术可以提高车辆的动力性,降低成本,
减少能源消耗;另一方面,该技术对车身的强度、
刚度将产生影响,进而影响整车的使用寿命。因
此如何协调这两个方面的影响对车身轻量化技术
的应用非常关键。
车身的轻量化一般可以通过轻量化的设计工
程、制造工程和材料的选择来实现,而这三者又互
相联系、互相制约,厂家应根据自身的实际情况平
衡这3个方面,以制造出满足性能要求的轻量化
车身.
一  轻量化工程的主要途径:
1　主要承力路径的确定
2　合理选择发动机配置
3　“即插即用”的工程解决方案
4    焊接翻边的合理设计
5　结构优化设计
(1) 优化并排焊点
布置两排或多排焊点的翻边肯定比布置单排
焊点的翻边宽,因此在设计中应充分利用模拟分
析来优化焊点的布置形式和数量以减少车身重
量。
(2) 避免用增加零件整体料厚的办法来解决
零件本身局部刚度或模态问题。
一般可以采用优化加强筋的形状和位置,局
部增加加强板的方法来加以解决。
(3) 减重孔的优化设计
通过减重孔的设计去掉不必要的质量,达到
减重的目的。
二  　轻量化制造的主要途径
1　激光焊接技术
2　激光拼焊板技术
3. 液压成型技术
4　车身接头的联结技术
三 材料的选用
1　高强度钢板
2　铝合金材料的应用
3　玻璃增强材料
4　结构发泡材料

轻量化后的车身 必须要有设计CAE论证、标杆车对比论证、实车试验论证 等。

车身轻量化，铝合金起很大作用

上面说的都很在理，我觉得如何解决安全，成本之间的矛盾才是关键，当然有些新材料具有很强优势，但也存在未知的风险。国内应该增加对新材料的学习和利用，毕竟结构可以靠软件计算模拟和实验研究得出最优解，从本质讲是优化。当然，设计出新车型另当别论。而新材料应用这是冲本质上提升系统的性能。

1：高强度钢板应用2：外板铝合金3：非金属材料4优化车身结构.

铝制车身倒是很轻，就是不见之间怎么连接？像莲花一样用胶水粘？

楼上附件的资料是不是有问题？

下载的资料有问题，想说一下，材料应用方面除了考虑铝金属的应用，还有镁金属的应用，它的材料轻于铝强度比其高，且蕴含丰富

不错的文章，轻量化后的好处很多。。。

回复 tiny_2003 的帖子

"车门内板用整体非金属模块代替"强度够吗，或者现在市面上的车有此类结构的吗？

节能减排，以后必然的发展趋势啊

汽车轻量化是未来发展方向

新材料的应用 ，成本的关系控制，车企还真的要有一定的勇气去尝试才行，要全面推广开来还是需要一定时间跟市场去考验的。设计师也只能从结构上去优化设计，这也确实是个不断积累创新的过程。

轻量化是一个趋势，用一些强度高地复合材料可是一种可能

现在有很多技术还达不到要求
例如使用铝合金和镁合金，但是铝合金和镁合金与钢铁的焊接问题，现在也没有很好的解决。另外铝合金焊接以后，其焊缝的强度会下降很多，在碰撞的过程中，在焊缝的地方，会比较容易开裂，造成严重的安全问题。使用高强钢板，在冲压的过程中，板料非常容易回弹和开裂。如何解决这些问题。有待更进一步的研究。
所以我觉得，车身轻量化，并不是简单的替换下材料就可以了，还要考虑更多的工艺方面的问题。

可以使用碳素纤维做车身，现在很多改装的车都是用这个。

轻量化是由刚度驱动的，刚度分析要确定关键截面和关键结构，保证关键指标，然后综合考虑强度和安全。强度主要保证应力分布要均匀，对一些应力较大的部件可以使用高级别的材料。安全在减重开始其实就在考虑，对正碰，侧碰和偏置碰影响较大的部件尽量不动

总的来说，在轻量化启动时就要刚度、强度和安全方面的工程师一起讨论，首先确定不能动的部件，然后进行拓扑优化，板件厚度优化进行减重

车身轻量化是汽车设计趋势

轻量化的材料是不是要考虑人身安全保障方面啊，新材料的应用固然降低了车身的质量但是碰撞实验效果应该更严格。
飞机现在使用的材料可以换的汽车上用么？

车身的轻量化，应该是个趋势吧，特别是合资品牌及国产车上更突出，一方面是国家对排放的要求，另一方面汽车厂内部降成本的要求。但是，车身的安全是一定要考虑的，这个只能通过产品材质及结构的改变来达到

车身轻量话最主要是新材料的应用。其次是工艺上的改进。

车身轻量化可以用碳纤维代替么

结构优化非常重要，以车身底部的纵梁总成来说，好的截面可以在很省材料和部件的情形下，就能达到优秀的碰撞成绩；反之，材料再好，件再多，碰撞的效果还是很差；对比日系丰田和国产自主的车身结构，很容易看出我们的机构优化还有很长一段路要走！

还可以从减轻车身附件这一方面来考虑，车身轻量化

碳纤维车身才是王道！！

顶一个  刚好我在搞写这方面的毕业设计~  谢了

汽车轻量化和安全性目前是个矛盾的现象！主要是没有好的材料！

现在研究车身轻量化的真的是很火啊，减重确实不能降低了安全性能。

奥迪在这方面做得很突出，轻量化并且结构通过优化设计后还保证了安全性。

太轻了在高速行驶时不是容易飘起来么   所以轻量化和安全性能也是对矛盾呗  我们能做的就是寻找某种平衡对吧

汽车要轻量化不单车身要减轻，材料选择要改进，设计还要跟进要总体求进。说不定还得用上航空材料。

本人最近也在搞轻量化，学习了。有时间探讨一下。

轻量化的同时不能影响整车安全性能

学习一下 最近看的是其他车的铝制轻量化

本帖最后由 纽基 于 22-2-2012 03:44 编辑


“仅重1.7吨多”？？
使用“仅仅”这个词汇么？
你要知道，一台长度超过5米的后驱皮卡或者SUV，非承载结构的，带有独立大梁车架的那种，后悬挂还是钢板弹簧的那种。
也不过1.8吨啊！而且还是装了全铁的柴油机。。。。那可是“纯钢结构”啊。
再看看这家公司，用啥的新材料，啥的新工艺，跑车啊！居然也1.7吨多？

采用高强度钢板可以达到车身减重的效果

轻量化手工艺的制约，磨具材料受限

用在顶盖，貌似Smart就是

安全第一，通过车身轻量化降低油耗很有限的。现在生产商追求质量成本，轻量化很大部分是为了成本服务

感觉不能仅从材料下手，优化结构才是最优的处理方式

轻量化没问题，但是一定要保证强度，毕竟安全第一呀。

减小钢板厚度可行吗？

使用全铝车身不是每一个公司都能做的，目前好像只有大众有探索吧，而且面临量产和成本工艺方面还有很多的工作要做哦

就是密封条的卡接边

谢谢楼主分享，最近正在寻找这方面的资料

轻了，速度一样的情况下，冲击力变小了

学习过，真的很不错，给我很大的启发

工程塑料的车身各部件怎么连接

中国的轻量化有时候偏离了

现阶段主要是用铝合金来替换钢板，成本上自然高了不少，不仅是材料的成本，而且一些加工设备也要更换

塑料还是不行，最好是能开发出好的铝合金材料

这个应该很多车在做  好东西

我也是一位车身cae工程师，就轻量化而言，对结构，断面型式等进行优化是比较有技术含量的，也是关键所在。当然，换材料也可以，来的比较直接

日本车的车身优化就做的很不错，虽然不喜欢它们

铝制车身主要是结构分析和制作工艺太贵，国内很多车企没有那么高的利润支持搞这个，零部件企业可以做铝合金的车身骨架，再有各公司做外覆盖件啊 这是个使用铝制车身减重又能控制成本的好方法

正在做这方面的东西！需要了解！

一点实际的东西都没有，都是一些套话废话！

车身轻量化主要是适合材料、模具等专业吗？车辆工程专业能否胜任？

说得非常好，感谢分享，我要好好学习一下！！谢谢！！

热成型 激光切割 激光焊接 奥迪生产线实拍

车身轻量化是汽车设计