爱普车辆 | 每个零部件都“瘦身”有道

　　更轻的客车意味着更低的能耗，也意味着更高的技术要求。近日，笔者对话多家客车制造产业链企业代表，了解客车情况化发展的最新进展。

　　“客车轻量化是一个系统工程，涉及车身、底盘、内饰乃至每个零部件。”多位业内人士告诉笔者，客车轻量化的主要途径包括合理的配置及结构设计、新型材料应用以及革新加工工艺。

福田欧辉全铝车身客车

　　优结构 量体裁衣保质减重

　　“如今的客车产品相比5年前整体减重1吨到2吨，无论是客车制造企业还是零部件企业都在积极寻求轻量化制造方法。”多位业内人士告诉笔者，通过优化整车结构，在保证可靠性、安全性前提下，使用更轻的零部件或材料，可有效降低客车配置重量。

　　全承载车身结构作为轻量化技术的典型代表，多年前就开始在我国客车上应用。目前，福田欧辉、宇通客车、安凯客车等主流客车企业均已掌握这项技术，并广泛应用于城市公交、道路客运等各类车型中。据不完全统计，如今交付的城市公交车中大部分为全承载车身结构客车。与传统大梁式或三段式结构相比，采用全承载车身结构设计的客车，不仅可以降低整车质量，而且有利于提高车辆安全性。

　　“最近几年，轻量化技术在客车上已经得到广泛应用并在持续优化。”福田欧辉城市客车产品创新总监程华介绍，福田欧辉坚持在整车结构上进行一些巧妙设计，比如通过部分组件镂空设计、打减重孔、组合固定等方式减重。

　　此外，“量体裁衣”也成为客车轻量化发展的重要方向之一。福田欧辉、宇通客车等头部客车企业根据实际应用场景为用户量身打造轻量化客车。“我们会提前采集、分析车辆投用道路的实际工况数据，作为整车设计、零部件结构优化的重要依据，应用衍生式设计、多目标多学科优化等结构优化技术，实现整车、零部件的保质轻质开发，为客车轻量化提供支持。”多家客车企业负责人告诉笔者。

　　除了客车制造企业，零部件制造企业也在积极开展整车轻量化的研究，不断推出新产品。比如，爱普车辆股份有限公司(简称爱普车辆)最新推出了三明治结构的客车铝复合顶。“该复合顶由经过特殊处理的铝合金面板和阻燃泡沫芯材组成，轻量又低碳，比钢骨架蒙皮式顶盖减重50%，比铝骨架蒙皮式顶盖减重约25%。”爱普车辆董事长顾代君说。

　　新材料 多元路线按需选材

　　新材料应用是客车轻量化中比较容易实现的方式，通过材料替换从而实现减重。“高强度钢、铝合金、非金属材料各有特点。客车轻量化技术应是多元路线并存，根据应用场景自主、组合选择材料。”程华说。

　　从目前来看，客车车身主要以钢制材料应用为主，但不同种类钢制成车身的质量、成本大不相同。传统客车的骨架和车架常采用Q235、Q345、510L等钢材料，而近些年高强度钢开始在客车上大量运用。“经过多年研究，福田欧辉推出了组合模式的钢质车身，即高强度钢与普通钢根据车身受力载荷定义应用边界，从而实现降低成本及减重效果。”程华说。

　　与此同时，质地更轻的铝质车身走入大众视野。“铝合金车身防腐性能相对更好，使用寿命更长，从全生命周期来看经济性也不错。”程华告诉笔者，为更好应对湿润气候条件，沿海城市往往更青睐于铝合金车身。此外，客车底盘中许多零部件均可使用铝合金材料，如变速箱壳、传动机构等。

　　随着对非金属材料研究持续深入，碳纤维复合材料成为客车轻量化最新的研究方向。如今金龙碳纤维复合材料地铁巴士已在浙江嘉兴等地投用。金龙客车产品经理王道福介绍，该款客车采用融合航空碳纤维复合材料技术的多材料车身，整车减重2.6吨至3吨，同等座位数车厢站立面积提升69%，能耗成本也大幅降低。

　　新工艺 集成创新缩链降本

　　在优化结构设计、使用新型材料实现客车轻量化的同时，革新制造工艺为客车提供了新的减重可能。比如，在客车开发中的集成创新工艺设计，在产品结构设计初期就将选定的材料与减小质量的工艺集成到设计中，从而缩短制造过程工艺链，达到显著减重、降本的效果。

爱普推出三明治结构的客车铝复合顶

　　轻量化制造工艺主要是研究和改进适合新材料特性的加工方法、新型结构等，以实现轻量化目的。“不同材料的特性不同，生产制造过程中的工艺方法也不同。”程华解释道，钢材料车身客车通过工装夹具定位进行焊接，然后进行蒙皮、电泳等流程。而铝合金车身的型材与型材、型材与支架等之间均靠铆接结构、铆焊结合等方式连接固定，因为焊接会影响其机械性能;型材与蒙皮之间则通过粘接固定，使表面更平整美观。

　　新兴的非金属材料客车生产工艺要求更高。据了解，碳纤维复合材料车身更多靠螺铆方式对穿紧固。其车身材质既是蒙皮又是骨架，强度更多依靠内部型腔结构支撑。

　　多位业内人士告诉笔者，结构优化、新材料运用和新工艺革新三者要有机结合，并以整车高安全、高可靠及高性能为前提，寻找轻量化和安全性的“黄金分割点”，从而显著降低重量、控制成本。同时，轻量化新材料的应用要求客车产业链上下游的合作更紧密，各方在生产过程中扮演的角色也会有不同程度的转变。