城市公交车身轻量化分析与设计

陆海英，甘明，杨坤

（爱普车辆（中国）有限公司上海分公司，上海 200040）

1 引言

作为城市枢纽的公交车，采用纯电动技术可作为降低城市环境污染、减少能源消耗的切入点。目前续驶里程短是制约纯电动公交发展的主要因素。可以通过增加动力电池的电量或者对整车进行轻量化来增加续驶里程。但是依目前的技术，增加电量即增加电池重量，整车质量也相应增加，这使纯电动公交的使用成本有所提高，也降低了能源利用率。在电池技术还没有突破性进展并应用的情况下，对客车进行轻量化设计，减轻车身的质量，是目前提高电动车的续驶里程、降低使用成本最有效的方法之一。世界节能与环境协会基于交通运营商的数据显示，整车减重10%，可降低油耗6-8%[1]；节省电能6-9%。

车身轻量化主要有以下几种方式。一是使用新型轻量化材料，如碳纤维、高强度钢、镁合金、钛合金、纤维复合塑料以及铝合金等。综合比较而言，铝合金兼具经济性和可靠性，材料强度大，无供应瓶颈，材料环保性强，回收率高，且能够低成本规模生产及加工，适合广泛应用。二是新型制造加工技术。先进以及合适的连接技术，提高连接强度的同时可减少材料的使用；先进的零件制造技术，比如半固态铸造等，可在保证零件可靠性的前提下，尽量减少材料的使用。三是车身结构的拓扑优化，根据车身传力结构进行优化，提高承载度，尽量减少对结构性能贡献较低的零部件，同时单个零件的拓扑优化可进一步轻量化。……