思想领袖周四:汽车轻量化趋势和牵牛星启蒙奖
减轻车辆重量的愿望和车辆本身一样古老。亨利·福特曾说过一句名言:“超重会毁掉任何自行推进的车辆”和“力量与重量无关”。这么多年后，福特汽车公司赢得了第三名，这是多么合适的事情啊rd.从2015年福特F-150卡车上卸下700磅重量后，他获得了年度“牵牛星启发奖”。
在过去，虽然工程师们已经从车辆设计中减轻了重量，但引入了安全气囊、导航系统和信息娱乐系统等新功能，增加了车辆的重量。我们已经开始期待这些新功能，但也认识到燃油经济性没有显著改善，在这段时间。
这一切都将改变，因为NHTSA已经积极制定了新的企业平均燃油经济性标准(CAFÉ)。随着2016年至2025年汽车工程师推出新车型，这些新标准带来了重大的设计挑战。由于2016年的车辆设计已基本完成，我们只剩下一到两个设计周期来实现2025年的目标。现在是轻量化的时候了。
我们能达到这些燃油经济性目标吗?
汽车制造商正在探索所有可能的方法，以满足这些新的燃料经济性目标，包括替代动力系统技术，空气动力学改进，低滚动阻力轮胎，以及更多。解决车辆本身的轻量化这一古老的概念，正成为实现这些目标的关键话题。
牵牛星一直是思想和技术的轻量级设计的领导者超过15年。我们倾向于将轻量级划分为两个主要类别，尽管第三种有趣的方法正在出现(稍后)。
首先，我们要确定轻质材料去除（LMR）如今的设计工程师正在使用先进的优化技术，如Altair OptiStruct，在产品上打孔，使产品的形状变薄，或重塑整个设计。在许多情况下，这种高效的设计形式可以是免费的，甚至可以节省成本，因为它不需要改变制造流程。这允许在不需要的地方移除材料，并最终节省材料成本。
第二类,轻质材料替代（LMS）用新的较轻的替代品取代传统重型材料，包括高强度和先进的高强度钢，铝，镁和复合材料。就替代材料而言，在过去的5-10年里，在过去的5到10年里，更容易实施，需要更改设计和制造过程的更高的强度钢。最近，我们已经目睹了上述福特F-150中包含的重要铝车内含量，2014年Altair启发奖获奖的Jaguar Land Rover以及许多其他人。
同样，我们也见证了汽车设计中复合材料的显著增长。螺栓连接应用，即bob电竞官方组件连接在独立于阀体总成的区域，正变得越来越普遍。一些更值得注意的螺栓连接应用包括2014年Corvebob电竞官方tte Stingray和2013年Viper SRT的引擎盖。将复合材料整合到车身设计中的更积bob电竞官方极的应用也将进入市场。我们主要在高端豪华汽车上看到这种情况，比如新的宝马i3乘客车厢。
智能材料？
一种新的非常有趣的轻量化方法是使用形状记忆合金来取代更重的电动执行机构和机制，我们可以称之为“智能材料”。通用汽车(General Motors)设计了一种轻型形状记忆合金线，用于打开和关闭2014款克尔维特(Corvette)的舱口通风口，该通风口将空气从后备箱中释放出来。通用汽车(General Motors)表示，在一辆典型的汽车上，大约有200个机动活动部件可能会被轻量化的智能材料取代，以实现未来的减重。
牵牛星启蒙奖
这2015年牛郎星启蒙奖庆祝汽车轻量化，并以表彰每年在汽车重量节省方面取得的最大成就。该奖项旨在激发来自工业、工程、政策制定者、教育工作者、学生和公众的兴趣。它还旨在为汽车行业的新想法创造进一步的竞争，并为分享汽车轻量化方面的技术进步提供激励。该奖项是与汽车研究中心(CAR)合作颁发的。
我个人想祝贺福特获得2015年的奖项。F-150因减少了700磅(318公斤)的重量，同时提高了整体性能、安全性和效率而被选为冠军。福特的工程师采用了一种整体的方法来减轻重量，将先进的材料融入到整车设计中，包括车架、车身、动力系统、电池和座椅等内部功能。重量的节省有助于卡车拖得更多，拖得更多，加速更快，停车更短，并有助于提高燃料效率。
F-150首次使用了高强度军用级铝合金，为车身节省了约400磅(181公斤)的重量。福特的工程、研究和制造团队克服了从传统钢车身转向先进铝车身的挑战。这是一个值得注意的例子，使铝应用到高容量。
期待
现实情况是，未来的汽车将采用混合材料，每个部件都使用最好的材料。材料的选择将取决于性能要求是否基于刚度，能量吸收，或疲劳寿命。我们将逐步克服大规模部署这些新型混合材料车辆所面临的挑战，方法是缩短新材料认证所需的时间，并克服现有基础设施现代化的成本。
最大的部署挑战是这些新型轻质材料的成本，因为汽车制造商必须确保目标客户能够负担得起最终的汽车价格。设计工程师现在认识到，他们应该始终使用材料去除(LMR)优化技术，即使是在替代新材料时。利用LMR优化技术保证了材料的最有效和最具成本效益的使用。这些技术将推动我们前进，汽车行业将在2025年达到CAFÉ标准。正如亨利·福特(Henry Ford)所说，减轻重量的需求对自动推进的车辆至关重要，他的说法在今天和100多年前汽车工业刚刚起步时一样正确。
