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商用车内饰件的轻量化设计分析

作者:未知

  [摘 要]随着我国出行工具的发展,车的内饰也进入到了新的发展层面。就目前汽车行业的发展来看,车身的安全性能逐渐提高,其重量也在不断加大。这就对车的内饰件提出了新的要求,那就是内饰件需要采取安全性能高且质量较小的材料,也就是对轻量化的材料使用。尤其对商用车来说,其安全性、舒适性以及节能性都应该是技术提升的重点。本文就通过对商用车的内饰件材料的研究,对轻量化设计的方案和意义进行总结。
  [关键词]商用车;内饰件;轻量化设计
  中图分类号:TD327 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)28-0335-01
  随着商用车的发展,车身的布置与材料选择越来越科学化。内饰的轻量化设计就是具体的表现之一,因为驾驶室内的空间一般不作为车身稳定结构的承载点,所以驾驶室内空间的作用主要是提供舒适性服务。那么驾驶室内饰就能采取轻量化设计,让内饰提供舒适服务之后还能保持较轻的基本重量,对商用车耗油量的降低是有很大作用的。所以车身内饰的轻量化设计是目前商用车内饰发展的主要方向和需要研究的主要技术。
  一、商用车内饰件轻量化设计的背景分析
  我国的汽车的发展速度极快,随着中国人均收入的不断提升,买车的群体也越来越庞大。个人拥有车辆的数目也越来越多。尤其是大中型城市,以及被公路主干道经过的城市,每日的车流量之大让人瞠目结舌。而面对如此大的车流量,大中城市的道路容量就明显不足。例如,在我国实行假期期间高速公路免收过路费以来,每到假期,高速公路上甚至会出现堵车现象。有些地方的堵车现象还相当严重。这些都说明了道路容量不足以承担如此大的车流量。这给环境也造成了巨大的压力,汽车的大量使用所造成的最大的危害还是对尾气排放对空气的污染。不仅加快了温室效应,也城市PM2.5值不断增加,影响了人民的正常生活。
  基于这一背景,笔者提出商用车内饰轻量化设计的方案。内饰轻量化可以减轻车载的实重,车载实重的减轻对车的耗油程度影响较大,汽车耗油量的减少就直接使有害气体排放减少,对环境的保护是有极大的好处的。所以内饰件轻量化设计的意义是比较重要的。综上所述,商用车在这种发展背景和环境之下,对内饰件轻量化设计的改变是十分必要和及时的。
  二、商用车内饰件轻量化的具体设计方案
  商用车内饰件轻量化设计的基本理念是可持续发展。而其设计的方案则包括较多,一般包括地毯轻量化设计、驾驶室上下卧铺轻量化设计等。因为商用车主要面向于群众共同使用的情况,所以主要的内饰件都是公用物品。下面笔者具体从这两个方面说明内饰件轻量化的设计方案。
  (一)地毯轻量化设计
  驾驶室的地毯除美化作用之外,还能隔离车内传播的发动机噪声,提升驾驶室内的环境指数。让乘客能在更舒适的环境下乘车。所以对地毯的轻量化设计就要从两个方面入手,一是地毯的质量减轻问题,二是地毯的隔音问题。
  1.地毯的质量减轻问题。对于一般商用车来说,地毯是驾驶室内质量较大的装饰件之一,一般由皮革或化学材料制成,一般根据车型确定不同的地毯面积。下面笔者就以某十座商用车为例说明地毯的质量减轻问题。此十座商用车地毯共4块、总质量为15.62kg。下面采取皮革海绵粘性地毯作为替代品加以分析可知,改进前和改进后的数据对比如表1所示:
  由表一可以看出,与原地毯相比,新地毯的质量得到了明显的改善。
  2.对新旧地毯隔音量的对比。上文已经发现新地毯比原地毯的质量减少了8.42kg,成效极大,那么新地毯对发动机的隔音效果有没有相应的减弱呢?经过笔者的具体分析发现,驾驶室地毯轻量化设计后,可以利用声学材料对不同地毯下的发动机声音进行测量。
  根据测量发现,原地毯与新地毯的吸声效果对比如图1-2所示:
  根据图像分析可知,新地毯对4800Hz以下声波的吸收效率比原地毯作用还要明显,这就说明了新地毯材料对原地毯的替代完全符合条件。
  (二)上下卧铺的轻量化设计方案。
  上下卧铺是商用车主要的组成部分,也是全车运载乘客的主要内饰条件。所以对上下铺的轻量化设计从这些方面来讲应当在保证乘客安全的情况下进行轻量化设计。笔者认为对于上下卧铺的轻量化设计主要分为两个点,一是上下铺的材质与结构设计。二是上下铺的质量分析。
  1.上下铺的尺寸与结构设计。上下铺一般由骨架、铺板和海绵软垫组成。根据我国普遍的商用车上下铺分析来看,商用车上下铺的质量一般在15.02kg左右。其中固定骨架的质量就占了一般以上。所以对上下铺的结构进行分析就会从改变上下铺的结构从而减轻质量的方面入手。在确定上下卧铺的位置之后,采用三角形支持结构,并对不同铺位进行连接支撑,节省一大部分骨架结构。而在节省骨架结构之后对新铺位的应力进行分析发现,新骨架结构的最大弹性变形小于5.0mm,而且最大应力约为100Mpa,完全符合商用车的铺位应力的规定值。
  2.上下铺的质量分析。在优化后,整个上下铺的质量下降,,骨架平均质量只有6.05kg,这就说明了在保证上下卧铺应力完全符合规定的同时减轻了内饰质量。这种技术的进步不仅对商用车本身内饰的性能毫无影响,而且对其节油性具有极大的促进作用。
  下面笔者利用具体数据对上下铺骨架的轻量化设计予以分析和列表如下:
  根据表2可以发现,在对尺寸和结构优化之后整个铺位的铺板厚度得到了减少,质量减少幅度极大,但是其最大应力却得到不同程度的升高,说明了对尺寸和结构的优化可以为上下铺轻量化设计提供有效的帮助。
  结语:随着商用车的发展,车身的布置与材料选择越来越科学化。内饰的轻量化设计就是具体的表现之一,因为驾驶室内的空间一般不作为车身稳定结构的承载点,所以驾驶室内饰件的优化能在一定程度上对商用车性能起到增加的作用。本文中,笔者主要通过对商用车优化的背景加以分析通过实验的方式证明了对地毯和上下铺进行轻量化设计是完全可行的。不仅没有对原有性能造成影响,反而对商用车的节油性能起到了较大的作用。
  参考文献
  [1] 王倩,王新宇,陈静等.某商用车驾驶室内饰件的轻量化设计[J].汽车技术,2013,(1):1-3,8.
  [2] 向良明,徐以国.基于高光无痕技术的汽车内饰件轻量化技术[J].轻工机械,2013,31(2):113-117.
  [3] 张帆.汽车内饰件产品可持续设计流程研究[J].汽车与配件,2012,(1):25-27.


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