寶馬7系新推行多材料結構 實現輕量化車身
本次拆解報告主要來介紹一下正在快速進化的車體輕量化技術。寶馬正在積極推行“多材料”結構,例如為純電動汽車i3和插電式混合動力車i8采用了CFRP(碳纖維強化樹脂)制駕駛室組合鋁合金制車體下部的車身。2015年6月發布的新款“7系”,則是新一款實現了多材料化的車輛。其車體骨架中融合了CFRP、鋁合金和鋼板,采用了新的輕量結構。下面就來看看其中的新技術。

利用CFRP減輕重量、提高剛性
多材料結構的目的是,通過將各類材料運用在適合的部位,實現車體的輕量化。為了讓以鋼板為主的傳統車體骨架大幅減輕重量,這項技術從很早以前就被看好。
歐洲的汽車企業順應這個潮流,在骨架中采用鋼板與鋁合金相結合的結構的車輛越來越多。而對于CFRP,除了部分高級跑車外,并沒有全面推廣。
這一次,寶馬新開發了車身結構,7系除了鋼板和鋁合金外,還積極采用CFRP作為骨架的加固件。
基本骨架采用鋼材,但A柱的內部等部位使用了CFRP部件,通過提高剛性和強度,減輕了車體重量。使用傳統的單體車身,并實現了CFRP等多材料結構的例子非常少見。
寶馬將這種采用了CFRP的車體設計技術稱作“Carbon Core”。之所以這樣命名,是因為在鋼板制成的封閉截面的內側,插入了CFRP制作的芯材,詳細情況將在后面介紹。
7系在德國的丁戈爾芬(Dingolfing)工廠生產。這里也為勞斯萊斯(Rolls-Royce)生產鋁車體,負責寶馬產品的傳動系統及底盤部件的制造。CFRP部件也由該廠生產,在細致的品質管理之下,使用機器人組裝車體。

寶馬為新款7系提出的技術主題是Efficient Light Weight。7系在充實了安全裝備等的同時,整車重量較上一代車型減輕了130kg,車體骨架減輕約40kg。不僅利用CFRP部件實現了輕量化,還以駕駛室部分為中心,強化了抗彎性和抗扭剛性。
據寶馬介紹,從原材料的生產到報廢時的回收利用,整個生命周期的二氧化碳排放量比上一代減少了約25%。
下面就以車體骨架為中心,逐一看一看采用CFRP部件的具體部位。在車體骨架上,黑色部分采用的是CFRP,銀色部分是鋁合金,灰色部分是高張力鋼板。
CFRP在車頂周圍的采用比較突出,這估計是為了減輕駕駛室頂棚的重量并降低重心。寶馬在車體中次采用CFRP,是2003年推出的M3 CSL(E46型)的車頂。
車體采用的CFRP由3種成型方法制成。先是引人注目的車頂縱梁,將CFRP作為了中空封閉截面結構的芯材。CFRP芯材的長度不到3m,為一體成型,周圍覆蓋著鋼制表皮。通過使該部件貫穿車體上部,為輕量化和剛性強化作出了貢獻。
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利用CFRP減輕重量、提高剛性
多材料結構的目的是,通過將各類材料運用在適合的部位,實現車體的輕量化。為了讓以鋼板為主的傳統車體骨架大幅減輕重量,這項技術從很早以前就被看好。
歐洲的汽車企業順應這個潮流,在骨架中采用鋼板與鋁合金相結合的結構的車輛越來越多。而對于CFRP,除了部分高級跑車外,并沒有全面推廣。
這一次,寶馬新開發了車身結構,7系除了鋼板和鋁合金外,還積極采用CFRP作為骨架的加固件。
基本骨架采用鋼材,但A柱的內部等部位使用了CFRP部件,通過提高剛性和強度,減輕了車體重量。使用傳統的單體車身,并實現了CFRP等多材料結構的例子非常少見。
寶馬將這種采用了CFRP的車體設計技術稱作“Carbon Core”。之所以這樣命名,是因為在鋼板制成的封閉截面的內側,插入了CFRP制作的芯材,詳細情況將在后面介紹。
7系在德國的丁戈爾芬(Dingolfing)工廠生產。這里也為勞斯萊斯(Rolls-Royce)生產鋁車體,負責寶馬產品的傳動系統及底盤部件的制造。CFRP部件也由該廠生產,在細致的品質管理之下,使用機器人組裝車體。

寶馬為新款7系提出的技術主題是Efficient Light Weight。7系在充實了安全裝備等的同時,整車重量較上一代車型減輕了130kg,車體骨架減輕約40kg。不僅利用CFRP部件實現了輕量化,還以駕駛室部分為中心,強化了抗彎性和抗扭剛性。
據寶馬介紹,從原材料的生產到報廢時的回收利用,整個生命周期的二氧化碳排放量比上一代減少了約25%。
下面就以車體骨架為中心,逐一看一看采用CFRP部件的具體部位。在車體骨架上,黑色部分采用的是CFRP,銀色部分是鋁合金,灰色部分是高張力鋼板。
CFRP在車頂周圍的采用比較突出,這估計是為了減輕駕駛室頂棚的重量并降低重心。寶馬在車體中次采用CFRP,是2003年推出的M3 CSL(E46型)的車頂。
車體采用的CFRP由3種成型方法制成。先是引人注目的車頂縱梁,將CFRP作為了中空封閉截面結構的芯材。CFRP芯材的長度不到3m,為一體成型,周圍覆蓋著鋼制表皮。通過使該部件貫穿車體上部,為輕量化和剛性強化作出了貢獻。
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