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新能源汽车内饰轻量化研究

日期: 2019-03-27
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  随着人们对保护环境的重视,新能源汽车的发展受到了广大科研人员的关注。涉及新能源汽车的各个领域,都得到了快速的发展。新能源汽车有着质量小,能耗低的特点,这也是其与传统燃油车相比较为突出的特点。但是随着科技的发展,各种各样的新型功能装备被安装到新能源汽车上,这种行为导致了新能源汽车的整体质量不断上涨。研究表明,整车总质量每增加 10%,能耗将提高 6%以上。因此,如何在满足装备性能的前提下,利用轻量化的设计思想,降低内饰的总质量,具有很高的研究价值。


  一般对内饰轻量化研究的主要方向为在不改变内饰的质量、使用条件以及使用方式的情况下,通过调整内饰的材料、形状等降低其质量,本文将继续沿用这种理念对新能源汽车的内饰轻量化进行研究。


新能源汽车的发展将会对未来人们的出行产生巨大的影响,近些年,新能源汽车已经受到了越来越多的关注,并且逐渐被人们接受。因此,必须不断加大对汽车内饰以及其他设计新能源汽车的研究,不断提高内饰的质量以及环保性。企业的发展需要有自身的竞争价值,内饰的研究不仅提高了汽车的竞争力,还能增加企业的效益。基于此理念,本文对内饰轻量化设计进行了一定的研究,不仅介绍了新能源汽车内饰轻量化设计的研究现状,还对其具体应用形式进行了研究。在以后的工作中,将进行更加深入的研究。


   2、研究现状 


  在汽车的设计以及制造的过程中,如果只考虑各个零部件的功能,会使得汽车的发展对环境产生机器恶劣的影响。因此,跟据当今社会的设计理念,无论是传统的燃油车还是新兴的新能源汽车,应当在保证其功能的前提下,尽可能的降低其对环境的污染。新型材料的出现,在很大程度上可以满足设计人员的需要,给汽车的设计者提供了更好的设计思路。



  轻量化设计自 2000 年以来,受到了越来越多的科研人员的关注,从图 1 中可以看出,2017 年轻量化设计的中文发文量已经达到了294 篇,环比增长 15%。由此可见,国内各个研究所、高校以及汽车生产厂商已经对轻量化设计产生了足够的重视。但是由于新能源汽车的质量相对于传统燃油车较小,因此轻量化设计在新能源汽车领域还未受到足够的重视,因此,此研究很有应用价值。


   3、塑料在轻量化设计中的应用 


  汽车内饰件主要包括车厢的隔板、门内装饰。仪表板总成、扶手、顶板、地毯,座椅等零部件,针织品、毛毡、真皮、人造革等。当对这些内饰进行制造时,可以利用金属、木材或者塑料来完成这一任务。一般情况下,木制品的生产成本较高,使用木材会导致汽车的整体价格偏高,不利于销售。虽然在高端汽车的生产过程中可以不计成本,使用价格高昂的优质木材,但是面对大众的产品应当保持合适的价格。另外,木材的使用会对树木产生一定的消耗,对大自然有一定的破坏,从保护绿色植被的角度看,也不建议生产过多的木制品。金属也是汽车内饰制造过程中经常使用的材料,但是金属在手感和舒适度方面没有一定的优势,因此经常用在低端产品中。


  塑料的使用改变了汽车制造过程中材料的局限性,使用塑料不仅可以降低成本而且还可以提高性能,大大增加了汽车的性价比。塑料制品价格低廉,使用过程中有着很好的舒适度,并且有着更高的阻燃性。目前塑料已经成为汽车内饰设计制造过程中必不可少的材料,并且使用率仍在不断地增加。随着新能源汽车的不断发展以及我国新能源汽车的普及,塑料的使用场景会越来越多。另外,随着国内各科研院所在材料行业的发展,新型材料也在不断的出现,将为内饰的轻量化设计提供强有力的基础。塑料的使用可以提高内饰品的触感、提高汽车的安全性以及驾驶体验,因此,塑料将会在新能源汽车内饰轻量化设计中大放光彩。图 2 为某一奇瑞汽车的内饰效果图。 4、材料的使用 


  内饰轻量化设计中常用的材料有纳米复合材料和聚丙烯。随着我国材料领域的发展,纳米材料的研制发展迅速,并且已经被利用到了许多领域。将纳米技术应用到制造领域可以降低成本,纳米材质的塑料不仅性能优异,还能提供更好的使用体验。纳米材料有很多优点,比如强度高、倒热、抗紫外线、色泽稳定,质量较轻、阻燃、阻隔性好、加工性能好等。另外,由于纳米粒子尺寸小于可见光的波长,纳米塑料还可以显示出良好的透明度和较高的光泽度,纳米复合材料与传统热塑性聚烯烃部件的体积相当。聚丙烯也是内饰轻量化设计制造过程中,经常使用到的一种材料,由于其力学性能优异,因此使用领域也非常广,受到很多制造厂商的青睐。随着各种新型材料的出现,生产成本也在不断增加,如何选择价格低廉并且性能优异的材料一直是制造厂商需要解决的问题。对新型材料的开发和研制也是轻量化设计制造过程中需要考虑的问题,要想更好的进行内饰轻量化设计,合适的材料是必不可少的。


   5、内饰的轻量化设计 


  本文以汽车某一内饰进行举例,新能源汽车驾驶室的地毯不仅仅起到美化的作用,也会对汽车运行过程中产生的噪音进行一定的隔离,因此选择不同的材料将会对其性能产生一定的影响。本文利用新型的塑料材料,对原始的地毯进行改进,改进前后的地毯相关参数如表 1 所示。从表中可以看出,改进后的地毯的性能优于原始地毯,使用新型材料制造的地毯有着更好的优势。

  


  


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