Как GM серьезно снижает вес своих автомобилей сейчас и в будущем – Новости – Автомобиль и водитель

_LA_2967_BlueCloudEvent_91672

Упомяните «легкий дизайн», и специалисты по суперкарам Ferrari, McLaren и Porsche, вероятно, возглавят ваш хит-парад. General Motors, если вы вообще думаете о них, безусловно, занимает последнее место в этом списке. Но теперь, когда каждый производитель стремится выполнить будущие обязательства по экономии топлива, GM становится лидером в области легковесных автомобилей, особенно с точки зрения серийных моделей, которые большинство из нас действительно может себе позволить.

Чарли Кляйн, исполнительный директор GM, ответственный за стратегию выбросов CO2, энергию, массу и аэродинамику (что еще имеет значение?), недавно подвел итоги прогресса, достигнутого крупнейшим производителем автомобилей в Америке. Согласно собственным данным GM, семь новых серийных моделей легче в среднем на 350 фунтов по сравнению с их непосредственными предшественниками. Используя заявленный производителем вес базового автомобиля, GM рекламирует, что Cadillac XT5 примерно на 650 фунтов легче, чем Mercedes-Benz GLE-класса. Собрав доказательства в свое дело, Кляйн раскрыл стратегии, лежащие в основе инициативы GM по повышению эффективности, и поделился несколькими передовыми технологиями, которые рассматриваются для будущего внедрения.

Семь новых серийных моделей легче в среднем на 350 фунтов по сравнению со своими непосредственными предшественниками.

Шесть-восемь лет назад высшее инженерное руководство GM пришло к выводу, что более легкие продукты необходимы не только для соответствия более строгим стандартам пробега, но и для успешной конкуренции с глобальными конкурентами по производительности. Как только это осознание просочилось в траншеи исследований и разработок, Кляйн и его команда инженеров поставили облегчение автомобиля в один ряд с передовыми технологиями трансмиссии, улучшением аэродинамики и оптимизацией каждого компонента и системы.

Облегчение — это не массовое преобразование стальных кузовов в алюминиевые или углепластиковые конструкции. Поскольку стоимость и другие переменные, такие как безопасность при столкновении, внутреннее пространство, шум и вибрация, участвуют в этом, эта инженерная ответственность быстро усложняется. Чтобы все участники поняли войну против веса, один умный менеджер GM придумал краткий боевой клич: каждый инженер, деталь и грамм имеют значение!

К счастью, GM вооружена умными экспертами и мощными инструментами проектирования и разработки. Компьютерное проектирование (CAE), пожалуй, самый удобный инструмент в наборе инструментов GM; это облегчает оценку 1001 хорошей идеи, прежде чем выбрать несколько для стадии прототипа. CAE помогает оптимизировать траектории нагрузки, жесткость конструкции, аварийные характеристики, аэродинамическую эффективность и собственный вес. Команда GM из 140 инженеров-симуляторов потратила 19 миллионов часов CAE-вычислений, чтобы уменьшить вес Camaro и Malibu. Если серьезно отнестись к существующим немецким спортивным седанам, то еще 50 миллионов вычислительных часов было потрачено на то, чтобы Cadillac CT6 мог конкурировать или превзойти Audi A6, BMW 5-й серии и Mercedes-Benz E-класса.

Читайте также:
Почему собаки любят автомобили? Мы спрашиваем экспертов

Презентация GM-Lightweighting_05182016-7

Некоторые из этих усилий заключаются в простом внимании к деталям. Cadillac ATS, например, легче, потому что многие панели имеют множество отверстий, а фланцы обрезаны и имеют зубчатую форму вокруг мест точечной сварки, чтобы избавиться от ненужного материала. Новый Malibu больше и конструктивно жестче, чем его предшественник, но он также на сотни фунтов легче, потому что половина его цельного кузова состоит из высокопрочной стали; было выбрано семь различных марок стали, чтобы использовать наиболее подходящую сталь в каждом месте.

Презентация GM-Lightweighting_05182016-9

Cadillac CT6 — это сумасшедшее одеяло из алюминия, стали, магния и пластика — всего 11 различных материалов. Передние лонжероны, которые должны поглощать энергию столкновения, представляют собой алюминиевые профили. Отливки, которые позволяют снизить вес и уменьшить общее количество деталей, используются для основных соединений, таких как передняя шарнирная стойка. Листовой алюминий покрывает крышу, крылья и двери. Каркас безопасности пассажирского отсека изготовлен из различных марок стали. Чтобы собрать детали CT6 в единое целое, GM использует восемь различных методов соединения: 900 футов конструкционного клея, 30 футов дуговой сварки алюминия, 7 футов лазерной сварки алюминия, 2 фута пайки сталью, 1624 точечной сварки стали, 1469 алюминия. точечной сварки, 745 саморезов и 333 самонарезающих заклепок.

Audi, Jaguar и другие производили алюминиевые кузова в течение многих лет, но GM решилась выйти за рамки своей методологии, чтобы сделать CT6 легче, жестче и доступнее. Одним из основных шагов является отказ от использования заклепок для соединения панелей, что увеличивает вес и стоимость. Вместо этого GM усовершенствовала методы точечной сварки, чтобы объединить различные формы алюминия. Это потребовало новой конструкции наконечника электрода и тщательного программирования электрического тока и напряжения. Девять заводов GM применили извлеченные уроки, чтобы начать производство алюминиевых компонентов задней двери, дверей и кузова.

_LA_2971_BlueCloudEvent_91672

Следующим шагом является соединение алюминия и стали с помощью точечной сварки. Ключевая проблема заключается в том, что алюминий плавится при 1200 градусов по Фаренгейту, а сталь плавится при 2800 градусах. Кроме того, между двумя металлами образуется тонкий интерметаллический слой, и необходимо устранить оксидное покрытие алюминиевого листа. Используя инструменты моделирования для моделирования лежащей в основе физики, инженеры GM определили параметры сварки, которые позволили бы использовать традиционную методологию — точечную сварку — в новейшем седане Cadillac. После завершения проверочных испытаний эта запатентованная технология будет использоваться для соединения двух листов алюминия с одним листом стали в спинках сидений CT6. Второе применение в ближайшем будущем — точечная сварка алюминиевой внутренней панели капота со стальной арматурой.

Читайте также:
Microlino EV, симпатичный двухместный автомобиль, запускается в Европе

Лазерная сварка — еще одна привлекательная технология с проблемными зонами. Обычные методы снижают качество из-за разбрызгивания сварки и проблем с пористостью. Запатентованное решение GM использует двойные лазерные лучи для создания неподвижной ванны расплавленного металла в месте сварки. Вторая проблема заключается в том, что апертурная пластина лазера повреждается энергией, отраженной от зоны сварки. Эта проблема была решена путем придания пластине V-образной формы, чтобы энергия безвредно отражалась, не повреждая апертурную пластину.

_LA_2977_BlueCloudEvent_91672

Магний — привлекательный конструкционный материал, потому что он на треть легче алюминия. Некоторые производители уже изготавливают внутренние дверные блоки из этого материала; В программе «Покажи и расскажи» Кляйн сравнил стальную сборку из семи частей весом 20 фунтов с цельной отливкой из магния, весящей вдвое меньше. Также листовой магний привлекателен для панелей крыши и других частей автомобиля. Три года назад GM начала производить в Китае крышки багажников Cadillac SLS, состоящие из внутреннего слоя из магния, соединенного с внешним слоем из алюминия. Нагрев магния до 850 градусов по Фаренгейту размягчил его до такой степени, что из него можно было сформировать штамп с помощью струи воздуха под высоким давлением. Было построено несколько сотен серийных автомобилей, чтобы набраться опыта по этой методологии.

Не говоря точно, когда именно, инженеры GM признают, что у них есть достаточный опыт тестирования колес из углеродного композита, чтобы вскоре предложить их в качестве серийного варианта. Это сэкономит 35 фунтов на автомобиль за счет неподрессоренной массы и инерции вращения. Еще одна область исследований — замена большей части днища цельного кузова панелью из формованного стекловолокна. На демонстрационном образце был показан точечно сваренный сэндвич из стали и стекловолокна в ключевых местах, где крепятся сиденья, усилители и поперечины. Преимуществами являются меньшее количество деталей, меньший вес и совместимость с современными методами сборки. Чтобы еще больше снизить вес, можно заменить стекловолокно углеродным волокном.

_LA_2986_BlueCloudEvent_91672

Подводя итоги, GM заявляет о чистой экономии 15 миллионов галлонов топлива и 150,000 2 тонн CO5 в год для семи новых серийных моделей: Buick LaCrosse; Кадиллак ХТ2019; Camaro, Cruze, Malibu и Volt от Chevrolet; и GMC Акадия. Это предвещает хорошее будущее. Извлеченные уроки, применяемые методы и разрабатываемые технологии поднимут положение GM в списке всеобщего уважения. И не удивляйтесь, если будущие продукты GM, в первую очередь Corvette XNUMX года, будут конкурировать с лучшими суперкарами Ferrari, McLaren и Porsche как по весу, так и по производительности.

Читайте также:
2019 Dodge Challenger Фото и информация | Новости | Автомобиль и водитель

Этот контент импортируется из OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: