Kogu sõiduki valgustamine võib tõhusalt suurendada vahemikku, vähendada energiatarbimist ja vähendada heitkoguseid. Niisiis, kuidas saab ohutuse ja jõudluse tagamise ajal bussi kergekaalu saavutada? Selles artiklis analüüsitakse kolme peamist aspekti: tehnilised teed, juhtumianalüüsid ja suundumused.
A. teed
Bussi kergekaalu saavutamine saavutatakse peamiselt materjalide, konstruktsioonide ja protsesside kergekaalu kaudu.
1. Materjal kergekaaluline
Asendades traditsioonilise terase madala - tihedusega, kõrge - tugevusmaterjalid, näiteks süsinikkiust komposiidid, alumiiniumsulamid, magneesiumsulamid ja kõrge - tugevusratas, vähendab oluliselt kaal ja parandab korrosioonikindlust. Mõned materjalid on ka taaskasutatavad.
Kuid need materjalid seisavad silmitsi selliste väljakutsetega nagu kõrged kulud, keerulised tootmisprotsessid ja materjalide ühendamise raskused.
Kas soovite õppida erinevate materjalide plusside ja puuduste kohta?
Süsinikkiust komposiitidel on äärmiselt kõrge tugevus ja moodul, on korrosioon - vastupidavad ja väsimus - resistentsed ning pakuvad ulatuslikku disaini paindlikkust. Neid kasutatakse peamiselt kehapaneelides, raamides ja akukastides. Kuid kõrged kulud ja remondiraskused on peamised takistused, mis takistavad nende laialdast kasutuselevõttu. Alumiiniumisulamil on tihedus üks - kolmas terasest ja see pakub suurepärast korrosioonikindlust, töötlemise lihtsust ja ringlussevõetavust. Seda kasutatakse laialdaselt sõiduki kereraamides, nahkades, šassii komponentides, ratastes ja sisekujunduses. Selle esialgsed kulud on aga kõrgemad kui traditsioonilisel terasest ja liitumisprotsesside osas on väljakutseid.
Magneesiumisulam on praegu kõige heledam metallkonstruktsioonikonstruktsioonimaterjal, tihedusega üks - kolmas kergem kui alumiiniumist. See pakub suurepäraseid summutus- ja varjestusomadusi ning seda kasutatakse sageli väikestes komponentides, näiteks roolirattad ja armatuurlaudade sulgudes. Kuid see on kulukas, sellel on suhteliselt halb korrosioonikindlus ja sellel on madal kõrge - temperatuuri roomata takistus.
Kõrge - tugevusraras võib kaalu vähendada, säilitades samal ajal jõudluse, vähendades paksust. Seda kasutatakse laialdaselt siini keharaamide ja šassii võtmekomponentides ning see on praegu kulude - tõhus ja tehnoloogiliselt küpses kerge materjaliga.
2. struktuurne kergekaal
Kasutades arvutit - abistavate inseneri- ja optimeerimise algoritme, võivad sõiduki üksikasjaliku konstruktsiooni disaini ja üleliigsete materjalide eemaldamise parandada konstruktsiooni jõudlust minimaalse või ilma täiendava materjaliga, pakkudes kulusid - tõhusat lahendust. See lähenemisviis nõuab ka kõrgeid disaini- ja simuleerimisvõimalusi.
Millised optimeerimisstrateegiad seal on?
Topoloogia optimeerimine: antud disainiruumis, mis põhineb piirangutel ja jõudluse eesmärkidel, on optimaalne materiaalse jaotuse tee saavutada uuendusliku jõu saavutamiseks - edastusstruktuur.
Mõõtmete optimeerimine: komponendi paksuse optimeerimine, rist - sektsiooni kuju ja mõõtmed, arvestades määratletud struktuurilist paigutust. Tundlikkuse analüüsi kasutatakse uuringutes sageli komponentide tuvastamiseks, mille paksus on jõudluse suhtes tundlik, kuid kaalu suhtes tundlik, võimaldades optimeerimist ja vähendamist.
Topograafia optimeerimine: peamiselt lehtmetalliosade jaoks suurendab see lähenemisviis jäikust selliste meetoditega nagu ribid, võimaldades seeläbi kasutada õhemat materjali.
Multi - Objektiivse optimeerimise kujundamine: kaalub samaaegselt optimaalse üldise lahenduse leidmiseks samaaegselt mitmeid jõudluse eesmärke (näiteks massi, jäikus ja vibratsioonisagedus) ja erinevaid töötingimusi (painde, väände, pidurdamist jne). Seda tüüpi optimeerimine nõuab tavaliselt täiustatud algoritme ja kõrget - jõudluse arvutamist.
3. kergekaalu protsessid
Tootmismeetodite ja ühendamistehnoloogiate, näiteks integreeritud vormimise, laserkeevitamise ja termoformeerimise parandamine, võib vähendada komponentide arvu, saavutada kogukaalu vähendamist ja parandada tootmise tõhusust. See nõuab aga tootmisliinide ja seadmete täiendamist, mis nõuab olulisi alginvesteeringuid.
Kas soovite teada, mis need protsessid on?
Integreeritud vormimisprotsessid, näiteks vaakuminfusiooni vormimine (VIP) ja komposiitmaterjalide vaigu ülekandevormimine (RTM), võivad toota suuri integreeritud komponente, vähendades osade arvu ja pistikute massi.
Termoformimine: kõrge - tugevusega teraslehed kuumutatakse ja tembeldatakse seejärel ühe protsessiga kuju, mille tulemuseks on keerulised kujundid ja äärmiselt tugevad osad.
Hüdroform: torud laiendatakse hallituse õõnsuseks, kasutades sisemist kõrge - rõhuvedelikku, luues keerulised õõnsad struktuurid, vähendades keevitamist ning parandades jäikust ja tugevust.
Täiustatud liitumistehnoloogiad: erinevate materjalidega liitumine on kergekaalu peamine väljakutse. Täpsemad liitumistehnoloogiad nagu laserkeevitamine, ise - Pierce Riveting (SPR), voolupurgikruvid (FDS) ja liimimist kasutatakse laialdaselt ühendusnõuete täitmiseks ja segatud - materiaalse sõiduki kehade usaldusväärsuse tagamiseks.
Moodulkujundus: üheks moodulisse integreeritakse mitu funktsiooni, vähendades osade arvu, monteerimisaega ja kaal.
B. juhtumid
Käsitsi bussitootjad on teinud arvukalt kasulikke uuringuid ja tavasid kergete tehnoloogiate alal. Tavaliselt saavutavad nad kaalu vähendamise eesmärgid materiaalse uuenduse, struktuurilise optimeerimise ja täiustatud tootmisprotsesside abil, pöörates erilist tähelepanu kergete materjalide, näiteks komposiitide ja alumiiniumisulamite kasutamisele.
VDL -buss ja treenerHollandist pärit Citea Series bussid kasutavad komposiitkomponente vahtvaigu valemiga ja vaakum laienemisprotsessiga (VEX -tehnoloogia), vähendades komponentide kaalu kuni 45%, saavutades suure tootmisfektiivsuse ja millel on suure tulekahju alandamine.
VolkswagenElektri tüüpi 2. siini kontseptsiooniauto Saksamaal kasutab generatiivset disaini ratta kergekaalu optimeerimiseks, vähendades ratta kaalu 18%, säilitades samal ajal tugevuse.
Yixing Electric autoja Hiina Teaduste Akadeemia metalliuuringute instituut on teinud koostööd maailma esimese magneesiumisulami kergete elektribussi käivitamiseks. 8,3 - meetri pikkusel bussil on kereraam, mis on ehitatud täielikult 226 kg magneesiumisulamist, säästes 780 kg võrreldes terasega ja 110 kg võrreldes alumiiniumisulamiga.
Yangtse auto12m ultra - Kerge elektribuss kasutab teiste uuenduslike disainilahenduste hulgas kõrgeid - tugevuse alumiiniumsulamid, võileiva komposiitraam, modulaarne keharaam, uudsed struktuurilised pistikud ja sidumisprotsessid. See vähendab sõiduki kaalu ühe - kolmanda võrra võrreldes võrreldavate tavapäraste bussidega. Sõidukite modulaarne tootmine vahemikus 6–25 meetrit vähendab keevituskoormust 90% võrreldes traditsiooniliste protsessidega, käsitledes põhimõtteliselt tootmisprotsessi käigus tekkinud reovesi ja jäätmereostust.
Siin on valem kergekaalu saavutamiseks.
C. Trendid
Multi - Materiaalsed hübriidrakendused muutuvad tavapäraseks: tuginemine ainult ühele "võlumaterjalile" on ebaökonoomne. Hübriidstrateegiad võivad saavutada optimaalse tasakaalu jõudluse, kaalu ja kulude vahel.
Digitaliseerimine ja intelligentsuse draivi disainilahendus: digitaalsed disainimeetodid nagu CAE simulatsioon, topoloogia optimeerimine ja multi - Objektiiv optimeerimine on muutunud kergete arendustegevuse tuumaks, aidates inseneridel kiiremini optimaalseid lahendusi leida.
Protsesside innovatsioon keskendub odavatele ja kõrgele tõhususele: materjal ja konstruktsiooni disain vajavad täiustatud protsesse. Edasine protsesside uurimine ja arendus keskendub kulude vähendamisele, tootmistsükli aja parandamisele ja stabiilsuse suurendamisele. Sügav integreerimine elektrifitseerimise ja intelligentsusega:
Kergekaalu täiendab "kolme elektri" (aku-, mootori- ja elektroonilise juhtimise) süsteemi integreeritud kujundust. Lisaks võivad intelligentsed ühenduvustehnoloogiad, näiteks intelligentne sõiduplaani koostamine ja ennustav püsikiiruse regulaator, optimeerida energiatarbimist töötasemel, suurendades veelgi sõiduki loomulikku kerget kaalu.
Keskenduge täielikule elutsükli hindamisele: kergekaaluline ei tohiks keskenduda ainult energiasäästule sõiduki kasutamisetapis; Samuti kaalutakse kogu protsessi energiatarbimist ja keskkonnamõjusid, alates materjali tootmisest, tootmisest ja ringlussevõtust, püüdes kogu sõiduki elutsüklis optimaalset süsiniku vähendamist.
Järeldus
Bussi kergekaal on keeruline süsteemiprojekt, kolme peamise lähenemisviisi koordineeritud arendamise tulemus: materjalid, struktuur ja protsess. Selle põhieesmärk on teaduslikult vähendada kehakaalu, tagades samal ajal ohutuse, jõudluse ja kulude kontrolli. Tulevikus liigub bussi kergekaal kaugemale kaalu vähendamisest; See on sügavalt integreeritud elektrifitseerimise, intelligentsuse ja rohelise arenguga ning käsitletakse täieliku elutsükli vaatenurgast. See viib bussitööstuse tõhusama ja säästva arengu poole.
https://www.yangtseauto.com/bus/electricrecrecrecrecrec irectrac
