推进汽车悬架轻量化进程

轻量化是节能减排的重要手段，悬架系统作为车身中的重要部分之一，也越来越呈现出轻量化的发展态势，少片簧、摆臂铝制化、新材料的应用等新型方案越来越多地得到了应用。

近期，在由上海嘉之道汽车咨询承办的“2014第三届中国汽车悬架系统产业发展论坛”上，专家就悬架的轻量化技术进行了深入讨论。

新材料的开发与应用无疑是实现悬架轻量化的重要手段，而铝合金以及高强度钢是如今悬架应用的热门。据上海汇众汽车制造有限公司情报主管金正青介绍，除了轻量化，铝合金拥有良好的耐腐蚀性、铸造性以及可回收利用性等多种优势，因此，其在如今汽车中的应用越来越广泛。其中，诸如变速箱壳体、车轮等部件应用铝合金已经相对成熟，而在汽车悬架系统中，铝合金的应用还具有较大的发展空间，如减震器壳体、控制臂、车轮支架、转向节都可以采用铝合金实现轻量化。预计到2020年，全球平均单车用铝量将达到180kg，而汽车悬架将成为铝合金在整车中进一步深入应用的重地。

除此之外，有不少企业已经开始尝试使用新型材料来达到悬架的轻量化目的。以悬架弹簧为例，近日，奥迪推出了一种由玻璃纤维增强聚合物（GFRP）制成的新型悬挂弹簧。与传统的钢制弹簧相比，GFRP弹簧能够减重40%。也有企业在尝试使用钛合金悬架弹簧来达到减重的目的。“高纤维材料很轻，同时拥有噪音低、不会氧化生锈等优势，但缺点是强度不高。所以很多主机厂也在犹豫，究竟要不要去发展此类材料？如果这些材料真的广泛应用在悬架弹簧上，那将是颠覆性的。”中国弹簧制造有限公司总工程师张俊说。

当然，实现悬架轻量化并不仅仅局限于材料的开发与应用，悬架结构的设计优化对于轻量化的贡献也不少。比如，悬架系统中的实心稳定杆若做成空心的，可大大降低重量。据安赛乐米塔尔亚太管理服务有限公司研发工程师马接力介绍，通过安赛乐米塔尔优化，空心稳定杆较实心稳定杆可以实现37%的减重；又如，安赛乐米塔尔通过减少悬架弹簧的线圈数、减少其直径，可使得悬架弹簧实现21%的减重。

然而，悬架结构的设计优化与材料的应用是相辅相成的，以上这些优化都需要采用高强度钢或超高强度钢来保证结构的强度。据马接力介绍，在汽车轻量化领域中，高强度钢已成为铝合金的有力竞争者。与铝合金不同的是，高强度钢本身密度并不小，但其能在达到同等强度的前提下，使部件更为薄壁化，从而达到轻量化目的。

不过，目前国内生产商只能供应强度最高达1000MPa的高拉伸强度钢材，对于强度超过1000MPa的先进高强度钢，本地设备制造厂商均依赖进口，这成了悬架系统轻量化发展的阻碍。“由于高强度钢都依赖进口，目前国内的稳定杆基本上都是实心的，很多车辆的稳定杆是又粗又笨。但空心稳定杆已经成为趋势，未来越来越多的国内整车厂将会使用空心稳定杆。”张俊说。

马接力表示，在汽车轻量化的趋势下，国内对高强度钢的需求越来越旺盛。安赛乐米塔尔集团已与中国华菱钢铁合资，在中国投产高强度钢以及超高强度钢，并瞄准汽车产业。未来，高强度钢有望不再依赖进口。（记者 阮希琼）