曹大为 李泉龙 吴磊
浙江吉利新能源商用车集团有限公司，浙江 杭州 311225
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，由汽车业发展现状可知，节能减排是大势所趋。在燃油消耗量日益增加的当下，要想抢占市场份额，从事汽车制造及相关工作的企业必然将新能源动力、轻量化设计提上日程，在确保汽车功能不被影响的前提下，通过减轻部件质量的方式，避免燃油被大量消耗。只有落实轻量化设计，才能推动汽车业朝着持续发展的方向前进，由此可见，本文所讨论内容具有突出的社会价值。
关键词：汽车制造；轻量化设计；底盘悬架部件；底盘悬架质量
引言
近年来，我国的经济发展越来越好，促进经济的科技发展也在不断提高，促进汽车发展已经在全社会中成为关注点之一。与此同时，汽车现在已经成为人们生活中最重要的代步工具。汽车的安全性能便成为人们出行最重要的部分，因此让现在社会更多的人都有所关注。在简单介绍底盘悬架作用及构成的基础上，从策略、设计方法及发展方向出发，围绕悬架系统关键部件所适用的轻量化设计方案展开讨论，并得出相应结论。希望提及内容可以给人以启发，为汽车企业乃至行业发展提供支持。
1底盘悬架概述
底盘悬架是弹性元件、导向元件以及车轮组成。其作用不仅有衰减振动、传递载荷，还有缓和冲击。另外，对处于行驶状态的汽车而言。现将其核心功能概括如下：①向车架传递车轮受路面作用所产生力，如支承力、制动力、驱动力和侧向反力。当然，上述应力带来的力矩同样经由底盘悬架向车架进行传递，这点易被忽视；②缓冲并吸收不平路面给行驶中汽车带来的冲击、振动。为乘员以及车载货物的安全性提供保证，舒适性得到大大的提高；③确保车轮和车身的关系始终满足动态几何特征（KC），具体来说，就是车轮按照特定规律跳动，车身自然可以按照预期轨迹运动。
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2轻量化设计方法
2.1材料轻量化
轻量化材料是目前轻量化设计中的主流方式。由于汽车结构上不同的部位对材料强度、刚度要求是不一样的，因此可以根据实际的需求用轻量化材料来制造部件，达到性能要求，而轻量化材料自重轻，但性能很强可以替代原本所用的材料，用来降低自重。目前比较常用的轻量化材料包括高强度钢、复合材料、铝合金、塑料等，以高强度钢来论，其本身拥有非常高的强度等级，在设计部件中可以降低板件厚度来降低重量，但是却可以保证具有足够高的性能，但其不是轻量化材料最优化的选择，但具有强度高，刚度大、成本低等优势，建议刚度要求高，且预算比较少的情况下采用高强板方案。铝合金这种轻量化材料在汽车上用量非常高，它是非常理想的轻量化材料，减重比例可达30%以上。复合材料则主要是碳纤维复合材料，这种材料也是非常理想的轻量化材料，但是由于其成本高昂，通常会用在高端汽车或赛车上。以塑代钢轻量化减重最为显著，但其强度、刚度低，应用场合受限制。目前稳定杆拉杆已广泛应用。
2.2工艺轻量化
随着工艺水平飞速发展，产品轻量化水平较之前有了质的进步。比如热成型工艺、锻造工艺、激光焊接、摩擦焊、结构胶粘接工艺。悬架系统应用较广泛的，比如：副车架采用热成型。既可以保证高强板冲压拉延性能。又可以保证制件强度。转向节采用锻造工艺，较铸件强度高，重量轻。
2.3结构轻量化
新的结构也可以实现有效减重，悬架中应用较广泛的，比如：稳定杆采用空心结构，保证同刚度的情况下实现减重。
3汽车底盘结构的发展
3.1轻量化开发
轻量化是尽可能的去减轻不必要的浪费，现在的技术可以减轻底盘结构的质量。底盘结构重量减轻，可以减少燃油的消耗，也能够使汽车在运行中更安全，排放的尾气减少，使汽车更加节能环保。在汽车的生产中可以使用铝合金材料来生产汽车的底盘，这些类型的材料不仅耐腐蚀性强，而且密度低且易于成型，从而使底盘结构更轻。同时，轻质材料（例如镁合金）也经过了实验室研究，并逐渐进入了可用于生产汽车底盘结构的定量生产阶段。对于轻量化技术的应用，提出了一种W型冲压梁，高强度冲压成形可以在提高底盘结构强度的同时实现结构的轻量化设计。使用W型冲压梁可以减少大横截面跨度的出现，也能够提高底盘悬架结构的强度，所以W型冲压梁也逐渐推广。现在许多的汽车工业都已经在应用W梁的底盘结构设计和制造。朝着轻量化方向的发展，未来汽车行业的发展也将实现轻型发展。
3.2稳固化发展
汽车底盘悬架结构可以提高汽车的稳定性，汽车底盘的稳定是直接影响到汽车在行驶中的安全，所以在底盘结构的设计和制造中都要朝着稳定的方向发展，进行稳固化。汽车在高速行驶的过程中是需要许多部件组成的悬架结构。通过悬架结构来缓冲车轮与地面冲击产生的振动，将振动的能量进行衰减。这些装置通常都是由减振器和导向装置组成，在现代的汽车工业中大多数都是使用液压减振器，液压减振器可以将有产生的热量消耗震动产生动能。在底盘结构设计中的另一方面，也要注重底盘材料的研究和开发，可以使用热成型高强度的钢来增加底盘防撞的能力，提高车辆的整体强度和刚度，并可以确保结构的稳定性。
4结语
汽车底盘悬架结构在设计期间是高度专业且复杂的，并且总体设计任务需要分析和考虑各种专业元素。悬架系统中弹簧的刚度起着重要作用，并直接影响汽车的舒适性和操稳性。空气悬架的弹簧弹性参数，结合汽车底盘悬架的设计要点，使汽车在行驶的过程中，能够科学合理地控制自身的振动，提高对道路的适应性，也提高行驶中的安全性和稳定性。
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