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铝合金在汽车前防撞梁轻量化中的应用

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  4)对比防撞梁比吸能分析结果显示,铝合金防撞梁吸能能力明显优于钢防撞梁,有助于提高整车安全性。

  图3示出高强钢汽车前防撞梁碰撞分析图。图3b显示高强钢汽车前防撞梁碰撞总能量约85 kJ,其中48.2 kJ 被吸收转化为内能,约56.7%的能量被吸收。

  比吸能即系统单位质量的吸能量,比吸能反映了不同材料和结构的吸能能力。在基于轻量化的结构设计中,希望结构件比吸能值越大越好[1]。图5

  与传统燃油汽车不同,我国对新能源汽车多年来一直执行的都是免征收车船税的政策。近些年来,在各项政策的推动下,我国新能源汽车产业发展迅速。中国汽车工业协会公布的数据显示,今年上半年,我国新能源汽车产销分别完成41.3万辆和41.2万辆,同比分别增长94.9%和111.5%。目前,我国已经连续三年位居全球新能源汽车产销第一大国。

  根据《通知》,国家对节能汽车减半征收车船税,对新能源车船免征车船税。其中,可减半征收车船税的节能汽车又分为乘用车和商用车两类。

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  《通知》显示,符合上述标准的节能、新能源汽车,由工业和信息化部、税务总局不定期联合发布《享受车船税减免优惠的节约能源使用新能源汽车车型目录》(以下简称《目录》)予以公告。

  值得关注的是,《通知》还规定,对提供虚假信息骗取列入《目录》资格的汽车企业以及提供虚假资料的船舶所有人或者管理人,应依照相关法律法规予以处理。

  通过市场调查,共统计65 款车型前防撞梁材料应用情况,自主品牌19 款车型,其中2 款车型应用铝合金防撞梁;合资品牌46 款车型,有10 款车型应用铝合金防撞梁。前防撞梁应用情况统计,如表1 所示。

  继补贴政策之后,新能源汽车又迎来了一项政策红利。7月31日,财政部官网发布了《关于节能新能源车船享受车船税优惠政策的通知》(以下简称《通知》),《通知》不仅明确了获得减半征收或免征车船税的汽车类型及具体要求,还向汽车企业明确了《通知》所涉及汽车的申报全流程。据了解,本《通知》自发布之日起执行。

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  同时,汽车生产企业或进口汽车经销商(以下简称“汽车企业”)也可通过工业和信息化部节能与新能源汽车财税优惠目录申报管理系统,自愿提交节能车型报告、新能源车型报告,申请将其产品列入《目录》,并对申报资料的真实性负责。

  杠里面以及车门内部,在较大冲击力作用下,弹性材料已经不能缓冲能量,真正起到保护车内乘员的作用,它是车身被动安全系统的一部分,防撞梁其实并不是让车子“防撞”,它的主要作用是传力。简单概括,防撞梁的作用是:低速碰撞能减少维修成本,高速碰撞有助于提高保护性,尤其在复杂真实的环境碰撞中。

  2)铝合金相比钢材料有着密度小的优势,用铝合金结构代替传统钢结构,可使前防撞梁质量减轻30%~50%,轻量化效果显著[2]。

  初步核算,上半年国内生产总值418961亿元,按可比价格计算,同比增长6.8%。

  图4显示铝合金汽车前防撞梁碰撞总能量约85 kJ,其中58.3 kJ 被吸收转化为内能,约68.6%的能量被吸收。

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  对于减半征收车船税的节能乘用车而言,需同时符合两项标准,一是属于获得许可在中国境内销售的排量为1.6升以下(含1.6升)的燃用汽油、柴油的乘用车(含非插电式混合动力、双燃料和两用燃料乘用车)之列,二是车辆综合工况燃料消耗量应符合标准。

  据了解,目前我国车船税的收费主要分为7档,分别对应不同排量的汽车。就本次《通知》所涉及的1.6升(含)以下排量的节能汽车而言,1.0升(含)以下排量的汽车所需交纳的车船税为60元,1.0-1.6升(含)排量的汽车则为300-540元。

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  调查结果显示:合资品牌铝合金防撞梁应用比例高于国内自主品牌2 倍多,行业内铝合金防撞梁应用是发展趋势。铝合金防撞梁平均质量4.5 kg,钢制防撞梁平均质量6.6 kg,差值约32%,可见铝合金防撞梁轻量化优势明显。部分铝合金前防撞梁应用车型,如表2所示。

  显示在30 ms 时铝合金防撞梁比吸能为11.3 kJ/kg,钢防撞梁比吸能为5.2 kJ/kg。铝合金防撞梁的比吸能是钢防撞梁比吸能的2

  对于减半征收车船税的节能商用车而言,也需同时符合两项标准,一是属于获得许可在中国境内销售的燃用天然气、汽油、柴油的轻型和重型商用车(含非插电式混合动力、秒速时时彩平台:双燃料和两用燃料轻型和重型商用车)之列,二是燃用汽油、柴油的轻型和重型商用车综合工况燃料消耗量应符合标准。

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  汽车前防撞梁作为汽车的安全部件,通常采用金属材质,如高强度钢材和铝合金等。它一般由防撞横梁、吸能盒、吸能盒加强件及连接板组成。图1 示出汽车前防撞梁安装位置。图2 示出汽车前防撞梁实物图。

  在汽车产品制造中,逐步加大铝合金材料的应用比例是汽车轻量化的必然趋势,开发铝合金防撞梁是实现汽车轻量化主要途径之一,铝合金防撞梁经过设计验证后必将取代钢制防撞梁。

  此外,《通知》明确,工业和信息化部、税务总局委托工业和信息化部装备工业发展中心负责《目录》组织申报、宣传培训及具体技术审查、监督检查工作。工业和信息化部装备工业发展中心审查结果在工业和信息化部网站公示5个工作日,没有异议的,列入《目录》予以发布。对产品与申报材料不符、产品性能指标未达到标准或者汽车企业提供其他虚假信息,以及列入《目录》后12个月内无产量或进口量的车型,在工业和信息化部网站公示5个工作日,没有异议的,从《目录》中予以撤销。

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  全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树在接受北京商报记者采访时表示,财政部发布的这一《通知》有利于国内节能减排事业的发展,无论对行业还是对市场都是一个利好,特别是对于小排量汽车和新能源汽车,新政将有助于促进这两类车型的销售。

  3)通过对比合资车企与自主车企铝合金防撞梁应用情况,可发现采用铝合金防撞梁是汽车轻量化未来趋势。

  通过HyperMesh 软件建立前防撞梁碰撞模型,模型建好后导入LS- DYNA 软件进行防撞梁性能仿真分析。工况选择防撞梁正面碰撞,防撞梁材料选用6061 系铝合金,碰撞质量设置为1 700 kg,选用速度为36 km/h,计算时间设置为30 ms。

  相对于节能汽车的合规认定,《通知》对新能源汽车的要求更为严格,可免征车船税的新能源汽车需同时满足四项标准,一是属于获得许可在中国境内销售的纯电动商用车、插电式(含增程式)混合动力汽车、燃料电池商用车之列;二是车辆应符合新能源汽车产品技术标准;三是车辆应通过新能源汽车专项检测,符合新能源汽车标准;四是新能源汽车生产企业或进口新能源汽车经销商在产品质量保证、产品一致性、售后服务、安全监测、动力电池回收利用等方面应符合相关要求。

  1)根据仿真分析结果,正面碰撞铝合金防撞梁吸收能量优于钢制防撞梁,满足设计使用要求。

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