揭秘全新BMW 7系的轻量化车身从何而来
汽车轻量化在近两年随着环保的提倡,被提及的越来越频繁了。越来越多厂家采用了热成型钢板即轻又硬,甚至有的厂商要求打薄玻璃厚度来达到更好的透光率和轻量化。实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%--8%;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%;汽车整备质量每减少100千克,百公里油耗可降低0.3--0.6升。今天,沈阳信宝行宝马跟各位车友来聊聊关于轻量化车身的知识。
轻量化是一种趋势,在全球车厂正逐步用全铝车身替代钢车身来减轻自重,提升更高的燃油效率,提高车辆操控性时,宝马却又领先了对手。在2010年宝马就投资建厂实现了碳纤维材料的量产化,为碳纤维车身制造打下了基础。
碳纤维量产后,在2013年推出了使用碳纤维车身的i品牌旗下车型i3和i8,这是首次将碳纤维大规模运用到量产车上,也是自至少上个世纪80年代,当第一批全铝车架生产以来,汽车生产中的最大转变。
仅隔了一年,到了2014年全新7系上首次实现量产的碳纤维、钢、铝智能轻量化车身结构,Carbon Core高强度碳纤维内核更被视为汽车产品设计和制造的一次科技飞跃,将这种原本属于航空航天领域的顶尖科技实现大规模量产,展现了宝马集团在智能轻量化结构领域的科技优势,也体现了未来车型研发的一种趋势。
全新BMW 7系的车身按照需要将高强度碳纤维、高强度钢和铝合金等结合在一起,使之无比坚固。整体安全理念涵盖强度极高的乘坐舱框架结构,前部变形吸能区和精确定义的负荷路径,以确保高效转移和吸收碰撞能量。此外,在车身上部大量应用这种轻质材料降低了车辆重心,让车辆实现近乎完美的50:50的前后轴负载分配,赋予车辆更出色的行驶稳定性,使驾驶和乘坐舒适性得到进一步提高,且提升了车辆的主动安全性。
Carbon Core高强度碳纤维内核
碳纤维增强复合材料有着绝佳的物理特性:比铝轻30%、比钢轻50%,强度却是钢的7至9倍,在全新7系的车体框架中,碳纤维增强复合材料被用于加固车顶横梁结构以及B柱和C柱、底部侧围、中央通道和后部支撑。相比上一代车型,全新7系最大减重达130公斤。
说了宝马碳纤维车身的这么多优点,下面,沈阳信宝行宝马再来为大家揭秘碳纤维车身是如何制作的。
1碳纤维
碳纤维生产的起点是从石油中提取的一种名为聚丙烯腈的白色纤维。在经过高达1300度的高位和在多种压力条件下的复杂工艺处理后,其中纤维的各种构成要素会通过气化逐一剔除,最终只留下几乎纯碳组成并具有未定的石墨结构的7微米纤维。之后再将约5万根这样的单丝捆绑成所谓的纤维束,再将纤维束加工成特殊的纤维织物.
2预成型
用加热工具使裁剪下来的碳纤维缝编织物具有稳定的三维形状。多个这种预制的预成型坯件就可以组装成一个较大的部件。这样就可以生产出大面积的车身部件。
3树脂固化
在预成型后,利用树脂传递模塑RTM工艺在高压下进行树脂固化。此时在高压下将液态树脂注射到预成型坯件中。首先使碳纤维与树脂连接起来,然后进行固化,从而使这种材料具有刚性和优异的性能。
4精加工修整
精加工各部件轮廓以及钻出缺失的开口。为此,宝马利用特殊的喷水切割机对这种部件进行加工,在水流的喷射下形成下一步加工所需要的粘接面。与碳纤维强化塑料车身部件相反,在生产传统钢板材料的侧车架时,必须连续将多个内部和外部的钣金部件焊接拼合起来。
5粘合车身
在莱比锡工厂的车身制造车间,将碳纤维强化塑料复合组件拼合。这样就制造出LIFE模块的基本结构。LIFE模块的碳纤维强化塑料结构几何融合性高,其车身部件的数量只相当于普通钢制车身的三分之一,整个基本架构只由大概150个碳纤维强化塑料组件组成。在使用碳纤维强化塑料制造车身时,只使用最先进的粘合技术。
然而,宝马作为全球惟一能量产化碳纤维的工厂,这些仅仅只是开始,随着换代车型的不断推出,将有越来越多的车型用上碳纤维材料,不说远的,先说近点的,年末的全新换代5系,2017年的全新换代X5都将会使用到使用大量碳纤维、铝合金等材质,整备质量相比于老款车型都会大幅降低。
在轻量化这条道路上,宝马只想说:“没有天生的瘦子,只有不努力的胖子!”