2024年4月26日,在第四届车身大会上,江淮汽车技术中心车身设计院车体设计部技术总监张羽对江淮RF8进行了详细介绍。RF8的出色表现,得益于其前瞻性的技术布局与精湛的工艺设计,特别是结构性能一体化的敏捷设计开发流程,使得RF8在性能、轻量化以及成本控制等方面均达到了行业领先水平。
张羽表示,当前汽车行业内卷严重,各大主机厂纷纷追求某一方面的极致开发,但从车身设计的角度看,这很可能导致资源浪费。江淮RF8在设计过程中,始终坚持平衡设计的理念,力求在性能、轻量化、成本等多个方面达到最佳平衡状态。
江淮RF8,作为全新一代MPV专属架构下的首款中大型MPV,其市场定位瞄准了20万左右的消费群体。2024年4月25日,基于这一核心架构的新款车型已在整车车展上隆重发布。
在阐述产品亮点时,首要提及的是RF8的智能座舱系统,该系统基于华为HarmonyOS开发,其强大性能的车机系统,确保了用户在使用过程中能够享受到丝滑流畅无卡顿的智能体验。此外,RF8还搭载了讯飞星火大模型,这一模型具备持续学习和迭代的能力,真正实现了人机之间的贴心交互与智慧问答。
在动力系统方面,江淮RF8配备了3DHT智慧电混系统,具备三擎四模的驱动方式,用户可根据自身需求或系统自动选择驱动模式,实现无感换档、高效节能的快速驾驶体验。同时,我们采用了高能量密度的电芯,为用户提供长达250+公里的纯电续航里程,综合续航里程更是可达1250+公里,充分满足了用户的出行需求。
在安全性能方面,RF8搭载了前后双向的AEB系统,有效解决了特定场景下用户用车的烦恼,既保障了用户的行车安全,也充分保护了行人的安全,让用户真正做到安心无忧。此外,我们还通过了中汽研的六维电安全认证,电池包经过高强度测试,满足了全场景安全要求,解决了用户对于新能源汽车电池安全的担忧。
在健康舒适方面,RF8也通过了中汽研的中国健康汽车认证,为用户提供了一个安全、舒适、健康的用车环境。这一成就与我们的设计理念紧密相连,即在设计过程中平衡各项性能指标,实现结构性能一体化开发。
此外,我们的白车身设计也荣获了2023年度中国十佳车身荣誉称号和最佳结构双奖,这得益于我们平衡、精益和简洁的结构设计理念。
在结构性能一体化敏捷设计开发流程中,我们将主体的性能目标设计达成提前至概念设计阶段,确保在概念设计阶段就能达到95%以上的性能达标率。我们运用多种软件工具,如section AD、SFE模型、梁壳模型、拓扑优化等,共同进行性能达成和重量成本的控制。
以轻量化目标设计为例,通过对比标杆竞品和以往开发车型,结合车身性能提升等前提条件,设定轻量化目标。在完成重量目标和扭转刚度设定后,我们将从白车身重量、轻量化系数等多个维度进行综合评估,确保目标设定的科学性与合理性,并具备行业竞争力。最终,瑞风RF8白车身设定的重量目标为560公斤,扭转刚度目标值为31KN/deg。此阶段聚焦于概念设计,将依据平台规划完成整体框架设计,核心在于刚度和安全结构的设计,并输出详细的概念数据。
针对全新一代MPV平台,我们规划了多款车型,涵盖燃油、混动及纯电动力形式,其中RF8为基础版,并设有短轴和长轴版本。
在框架设计中,我们着重考虑整车扭转刚度及乘员舱安全要求,确保结构的连贯性,并通过接头强化等手段进行精细化设计。在断面设计过程中,我们根据断面与刚度和安全性的强相关性进行差异化针对性设计,以B柱断面为例,我们按照主流结构设计进行优化,通过多方案比较,选择最佳性能和最优重量的方案进行实施。
轻量化设计始终贯穿我们的设计过程,基于刚度性能的设计包括结构环、接头、关键件、局部结构和结构胶的应用等多个方面。以关键接头和结构环为例,车身扭转刚度的理论基于弹簧串联原理和木桶理论,即车身的扭转刚度取决于最弱的环节。因此,我们通过拓扑分析识别出灵敏度高的关键点进行优化设计,例如,我们采用内外板错位搭接、细节结构平直化以及空腔加强隔断等技术手段,如CBS加强块方案,以提高整车扭转刚度。同时,针对刚度的关键部件如尾门D环上内板等,我们进行料厚特殊设计,以满足扭转刚度要求。在钢铝车身中,关键部件采用铸件设计,也是考虑其料厚优于冲压件,有助于提升扭转刚度目的。
安全性能设计主要包括传递路径设计和材质料厚设计两个方面。我们基于车型定位,满足多项法规要求,如保险指数等。在传递路径设计上,我们基于主流结构完成设计,并依据经验进行关键传递路径设计,载荷分布规划设计,并依据载荷进行传力路径的断面及材质设计。以正面碰撞小偏置碰撞为例,我们采用前防撞梁、前纵梁前部加宽设计,让纵梁参与碰撞,前后纵梁加强设计,A柱平直化设计等手段,确保碰撞力的有效传递。在顶压设计上,我们基于双侧门环的加持+热成型导轨梁及W型结构超高强钢材料双横梁,以满足顶压要求。最后,我们依据碰撞中吸能,抵抗变形,乘员舱安全等因素进行材料的选择设计。RF8白车身高强钢比例达到70%,热成形钢比例达到15%以上。
在焊点设计阶段,我们同样贯彻平衡精益的理念,基于前期车型经验和优秀标杆车的总结,进行差异化设计。我们根据不同部位和性能需求,设定焊点密度,确保关键区域焊点密集,非关键区域相对稀疏,并在关键接头处采用双排焊点。
详细设计阶段主要针对结构细化、工艺工程问题解决及性能完善等方面进行深入研究,并持续进行轻量化设计,确保性能与成本的最佳平衡。
在详细设计阶段,我们持续通过拓扑分析,精准识别结构性能中的冗余与薄弱环节,进而实施去冗余及加强设计。平衡设计的理念始终贯穿于整个设计过程。在RF8的可靠性设计上,我们充分考虑了用户多工况需求,综合考虑常用与误用工况,按照满足24万公里、十年使用要求的标准进行设计。经过多批次可靠性道路试验,车身表现卓越,无一例问题反馈。
在腐蚀防护方面,我们采取了更为严苛的标准,高于行业主流平均水平。整体工况依据五年、十二年标准,并参照海南强化腐蚀实验85个循环进行测试。制造过程中,内腔膜厚严格控制,确保腰线μm,腰线μm。在结构设计时,我们特别通过空间间隙、电孔设计,并对关键零部件如外板、门内板等关键部件采用镀锌板设计,其中RF8的镀锌板比例高达42%。所有外露焊缝止口均进行了密封胶处理,关键通室内部位更是确保三道密封保证。此外,我们还对关键空腔进行了注蜡设计,如门槛梁等,并对地板下部进行了PVC覆盖。
在气密性设计上,我们从进气源头的风堵、流通路径隔断及缩小泄露出口三个维度进行全方位控制。虽然MPV车型相较于轿车和SUV在气密性方面的先天劣势,但RF8白车身气密性仍达到了19.3%,高于标杆竞品车平均水平。
最终我们成功地实现了车身的各项性能达成或略高于目标状态,这得益于结构性能一体化流程加持和保障。此外,碰撞测试的结果也验证了整车碰撞性能完全符合设计目标。在轻量化方面,我们设定的初始重量目标是560公斤,而实际达成仅为558.5公斤。鉴于车型定位要求,RF8采用了全钢制车身,但与采用钢铝混合车身的MPV车型相比,也表现出色。这也再次体现了我们结构性能一体化设计理念的有效性,实现了结构的平衡与精益设计,最终有效控制了成本。
在当前行业内竞争日益激烈的环境下,许多友商为营销亮点,而追求某一方面的极致性能,但从车身设计的角度来看,这可能会导致资源的浪费。我们坚持最佳平衡的设计理念,追求结构的最精益设计。
(以上内容来自江淮汽车技术中心车身设计院车体设计部技术总监张羽于2024年4月25日-26日在第四届车身大会发表的《基于结构性能一体化的敏捷车身设计开发-江淮RF8车身开发》主题演讲。)
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