资源描述
1 1. n of or of of s of to of to a in )to of on It to a of UV be in at 2 of a to an of a to (42 , 99 45 530.4 kg of 100 km/h .3 No in up 0 km/h 320 cm a 3 of s of 0% a 300,000+ to be 320, 5 is at in An of of in be is in is .1 to 0% by a of 4 in in in a s be in a . he to is As be in in to 5 of of as as a of of he is It is of 2 5% 7% in of a in is a is of as a be 6 he in of AN 2 7 To is of or to of in is or of is to a of on a 4,470 N/mm a 8,490 Nm/0 % In of on a of of of to of toin of in a 48h at up 6 km/h. a up 6 km/h be to a In a a up to up 8 km/h, is to 8h s to it a to to 8 6h 9 车身部分 ) 1 绪论 近年来,燃料电池汽车的迅猛发展和商业化的推进席卷了整个世界,其高效节能,以及零排放或接近零排放的良好环境性能,使之成为当今世界能源和交通领域开发的热点。随着国际各大汽车厂商和石油巨头的积极参与,从资金到技术的大力投入,燃料电池汽车已走出实验室,开始商业化旅程。很多专家更是乐观地认为,燃料电池汽车将引发汽车工业的革命,最终取代传统内燃机车成为主流。 由 来证明着眼于效率和轻便的汽车整体设计所带来的特点,即技术上的可行性和社会、消费等有竞争力的效益。它被设计出来在燃油经济性和尾气排放方面寻求突破,符合美国和欧洲机动车辆安全标准,同时也满足严谨的成套的产品要求,即容纳 5个乘客的运动型的拥有在 5年内能够以有竞争力的成本大量生产的汽车细分市场。(图 图 10 图 空气动力,电力和化氢燃料电池推进系统于一体的有效设计来传递史无前例的组合式功能: 拥有与 个成人座位 0042,99压缩 345态氢燃料 汽车排气管零排放 到 100km/h 车身在 10km/ 数码牵引力和车辆稳定性控制的四轮驱动 地面间隙通过 半悬架系统可以从 130适应负重,速度和车辆的重心和 11 地形的位置 车身强度和扭转刚度比优质的运动型轿车高 50% 专为 300000用寿命的设计 模块化的电子产品和软件体系结构和坎坷定制的用户界面 具有能够和雷克萨斯 驰 马 时具有明显低的生命周期成本。 这是怎样做到的呢?在协同的方式下通过立即集成几个先进技术的精心的系统设计。 的一些技术概述可以在图 图 可用背景资料中被找到。 吧 图 设计轻巧 了降低车身重量,从而采用了不同的技术(表 车身结构减少了近 60%的刚净重,因为采用了碳素纤维复合材料,铝和加强热塑性塑料的结合体。碳素纤维复合材料用于乘客安全室和专用复合材料能量吸收叶轮,铝主要用于前端框架和车辆皮肤的加强复合板(图 铝的副框架和塑料皮肤使用标准生产技术,因此在这里就不详细讨论。 12 表 图 量饼图 2 复合材料安全室结构设计 使用轻质材料最大的挑战就是成本效益。由于碳素纤维复合材料每千克的成本和单位强度都比钢明显高的多,所以必从结构设计和制造方法中来降低成本从而使得复合材料经济可行。 层: 材料总质量最小化,单位材料最大效益化(其推论即 :确保使用到的材料产生最大效益) 简化设计过程中的组装,工装,零件处理,库存,成本工艺各环节 尽可能多的将实用性功能加入到汽车结构中引进个别 零件制造的新型制造系统 支持这项战略的设计的其他一些特点将在下面描述。 13 计特点 件加固 汽车的车身主要结构就如图 是由 14个主要零件和总的 62个部件 相比于同等比例下的传统的冲压钢 5%和 77%的部件。 健的,自带夹具的技术的连接叉。同时,一小部分的部件和共同的设计简化了组装,比如只是一部分零件必须保持在一起直到粘合剂粘结,不需要复杂的检具。 图 合材料的复合结构,铝质 /复合材料前副框和外板 14 图 合材料安全室的开发观点 乘客安全单元设计中所使用的材料的中间体是以碳素纤维和低粘度尼龙热塑性材料。为了提高工艺性,材料使用不连续纤维的碳素材料。跟连续纤维的碳素材料相比,没有蜷曲和屈曲,因为在工艺流程中预制品可以拉伸。因此,纤维足够长到维持最后部分的钢的强度的连续纤维等级。 件设计 每个零件是在低成本制造和组装下 设计的。所有零件利用的是整体复杂性而不是局部复杂性。比如:当部件具有表面几何图形,这些组件较深较浅的有一些尖锐的折弯和绘画,最小化的加工成本,可重复性频率的提高和劳动密集型的售前和成型件的过程的加快。 尽管每个独立零件的几何尺寸相对简单,但是所有部件要结合成一个拥有所有必需的复杂度和几何尺寸的完整结构。 对 态分析显示了 14470 N/8,490 Nm/刚度 两组数据都比优质运动轿车的强度高出 15 50%。从碰撞性能角度看, 许多失事中,很多就是质量较重的车辆。比如,在前端的碰撞中,计算机分析表明 定的固定障碍碰撞时速应该达到 486 km/h。此外,前端在 56 km/够在冲撞后便于乘客逃脱和简化维修。在一次迎头而来的汽车 冲撞最大相当于其两倍的质量,各个时速达 48h, 8头固定障碍标准。因此,是由于相对于其碰撞伙伴的轻巧度没有危机乘客的安全。 图 端在 56 km/
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