轻量化已成大势所趋 众泰不断研发座椅轻量化技术

2018-08-15 17:04:34·  来源:众泰汽车研究院
 
随着全球法规对于乘用车的燃料标准以及对尾气排放提出越来越严格的要求, 汽车产品的节能减排已经刻不容缓。在汽车的节能减排中,轻量化是重要的一个技术手段,而座椅作为汽车内饰件中重要且较大的零部件,对其进行轻量化技术的研究和探索有着非常重要的意义。
 随着全球法规对于乘用车的燃料标准以及对尾气排放提出越来越严格的要求, 汽车产品的节能减排已经刻不容缓。在汽车的节能减排中,轻量化是重要的一个技术手段,而座椅作为汽车内饰件中重要且较大的零部件,对其进行轻量化技术的研究和探索有着非常重要的意义。

作为自主品牌汽车企业之一,众泰汽车一直致力于开发更节能环保的汽车,也在不断的研究和探索汽车座椅轻量化技术,并加快应用到后续开发的车型,实现节能减排的目标。目前众泰汽车对汽车座椅轻量化技术的研究与应用主要有座椅骨架的轻量化和整椅的轻量化,目前大量的轻量化技术已经应用到实车上,实现了产品竞争力的提升。



座椅骨架轻量化可以通过座椅骨架结构轻量化,以及采用新材料、新工艺、新机构等多种技术方式实现,目前众泰汽车在多方面进行了轻量化技术的研究。
座椅骨架结构轻量化是在不影响骨架的性能、舒适性、功能等前提下,对座椅骨架的尺寸、结构等进行设计优化,以达到减重的目的。目前众泰汽车已推行座椅骨架平台化的设计理念,即同一平台的不同车型车型,采用相同的座椅骨架。众泰平台化的骨架采用的是一流座椅供应商内部成熟骨架平台,并匹配众泰整车布置设计的平台骨架。它不仅满足相关的法规、性能、功能和舒适性的要求,相比市场主流骨架有15%的减重表现,对整车轻量化设计的贡献非常大。



在座椅新材料应用上,目前众泰研究、应用较多的有高强度钢和镁铝合金,并推进高强度塑料和其他复合材料的研发和运用。高强度钢厚度相比普通强度钢厚度薄,能有效减轻整椅的重量,同时也能保证强度,一般应用在靠背侧边板、后排靠背纵向方管等区域。众泰目前平台化的前排骨架靠背侧边板采用的是高强度钢,相对传统骨架使用的普通钢板要更轻。



镁合金应用在座椅骨架能有效减轻骨架重量,有良好的强度和刚度,耐疲劳性好,集成化设计有利于减少加工过程。镁铝合金应用有两种形式,一种是板材形式通过冲压行程所需的形状,再通过焊接、铆接等工艺组装起来,这种形式成型的整个骨架跟现在用的钢材骨架结构外形比较相似。另外一种形式是高温高压的压铸成型,这种形式的骨架结构比较像铸件,优点是整个靠背或座盆只用一次性压铸成型,不需要再经过焊接等其它的连接方式。众泰目前计划先在前、后排座椅座盆骨架上进行镁铝合金试用,可以大幅度的降低重量。



目前正在逐步应用在座椅骨架上的新工艺有激光焊接和激光拼焊板。激光焊接能解决高强度钢的焊接,焊接效率和精度高。激光拼焊板是将不同厚度、不同材质、不同表面状态的钢板拼接在一起,进行冲压成形为零件,它的最大好处就是减少零件数量,利于减重。众泰目前新开发的车型和平台化骨架均有采用到这两种工艺,满足轻量化设计的目标要求。

机构件是座椅骨架的核心部件,在整个座椅中的地位至关重要,它不仅跟座椅的安全性能、疲劳性能以及客户的操作主观感受相关,对座椅的重量也有影响。目前座椅的机构件在考虑满足功能、性能等前提下,也在往轻量化设计方面更新换代。众泰平台化骨架采用的核心件已考虑了轻量化的设计要求,新的座椅调角器最大可实现减重约40%。



整椅轻量化主要通过电子元件系统模块化、集成化,使用EPP发泡材料等技术手段实现。腰托和按摩系统传统的设计方案是腰托系统和按摩系统分别通过不同的模块进行控制,众泰目前已升级为腰托和按摩系统模块化设计,即通过阀组执行器和电子控制系统集成为一个模块,取消阀组和驱动之间的连接线束,不仅提高了连接的可靠性,也减轻了不少重量。众泰T700座椅腰托和按摩系统为通过一个模块控制。



另外就是众泰整个ECU电子架构的优化,传统的设计方案是加热、通风、记忆功能分别通过不同的模块来控制。目前众泰已对ECU电子架构进行升级优化及平台化设计,即主驾和副驾的加热、记忆、通风功能通过单模块的集成ECU来控制,这样可以把原来的3模块变成一个模块来控制,不仅减少模块的布置空间、成本,也很起到了很大的减重作用。众泰T700前排座椅的加热、通风、记忆功能通过主驾上的一个模块控制。



整车座椅除了骨架占的重量比重最大外,其次就是座椅的泡沫了,1台车的座椅泡沫总重有将近10kg左右,所以座椅泡沫的轻量化也很重要。EPP发泡相对较轻,且有良好的缓冲性能和支撑性能,可以代替座椅上部分的PUR发泡,起到减重的作用。目前众泰T500已在座椅上局部使用EPP发泡来减重,即能保证座椅的舒适性,也能保证座椅良好的支撑性能。后续新开发的车型在保证座椅舒适性的前提下也在逐步考虑此减重方案。



座椅包覆面料也是占着座椅重量比重较大的部件,尤其是PVC和真皮材质的座椅由于材料自身的原因,重量较重。而目前在汽车内饰上应用越来越多的PU、超纤皮革,各项性能指标基本优于PVC,超纤皮革各项性能指标基本与真皮相当,且更环保,最重要的是PU和超纤的重量比PVC、真皮轻,相同的用料面积PU比PVC轻约20%,超纤比真皮轻约30% 。所以结合目前节能环保的设计宗旨,后续PU、超纤皮革在座椅上的应用会越来越多。众泰T700全车座椅采用超纤+PU面料, 能有效减轻座椅重量。

汽车业的节能减排已成为各个国家都在共同努力的方向,而汽车实现节能减排,轻量化首当其冲。为实现轻量化,众泰汽车也会跟世界各大汽车生产商和材料生产厂家一直致力于轻量化技术的研究与应用,为消费者带来更多具有竞争力的产品。