碳纤维材料被大规模应用在车顶框架中,用于加固车顶横梁结构以及B柱和C柱、底部侧围、中央通道和后部支撑部件,使全新BMW 7系的车身重量减轻40千克;经过其他革新,全新BMW 7系相比前代车型最多减重130千克。
上周,随着全新一代BMW 7系的精彩亮相,作为历代BMW 7系唯一生产基地的宝马丁格芬工厂,耗资5亿欧元的全部生产设备改造升级也宣告结束,中国经济网记者进行了实地踏勘,着重了解了全新BMW 7系是怎样进行“轻量化”革命的。
全新BMW 7系总装线
一部大型轿车(D级车)的自重,也就是汽车术语中的“整备质量”,通常都在2吨以上。大型轿车不但油耗大、排放高,也在一定程度上影响到驾驶的灵活性和乘坐的舒适性。因此,在保持大型轿车尊贵、大气和高档的同时,如何减轻其自重,让每一个高档车制造商挖空心思。
在全新一代BMW 7系的发布会上,宝马集团高层介绍,BMW 7系在众多领域,包括驾驶动态、驾乘舒适性、智能互联和系统控制等多方面,推出了一系列创新技术。而这些创新都基于车辆整体轻量化概念,即通过不同材料的智能组合,实现最佳的行驶表现和最轻的重量。
例如,超轻的高科技材料——碳纤维增强复合材料在乘客舱的应用。碳纤维材料比铝轻30%,比钢轻50%。这种独树一帜的车身结构被称为“Carbon Core 高强度碳纤维内核”,其技术来自BMW i系列车型,不仅优化了车身重量,还增强了材料的强度和抗扭刚度;并由此带来油耗和二氧化碳排放的显著降低,同时车辆的性能、动态和舒适性也显著增强。
丁格芬工厂碳纤维增强复合材料生产:轻量化结构,智能材料组合
中国经济网记者在宝马丁格芬工厂看到,碳纤维材料被大规模应用在车顶框架中,用于加固车顶横梁结构以及B柱和C柱、底部侧围、中央通道和后部支撑部件。据称,宝马集团从BMW i车型的研发和生产中汲取大量灵感和经验,首次将两个升级优化、创新且高效的生产流程:湿压法和混压法,应用到丁格芬工厂BMW 7系的生产中。
湿压法是将经过树脂浸渍的碳纤维编织物在润湿的状态下置入三维铸模中,然后进行压型和硬化处理。这样,就省去之前树脂传递模塑流程(RTM)中需要的成型前干燥工艺。
混压法是将树脂浸渍的碳纤维编织物在润湿的状态下和薄钢板一起置入铸模中,然后进行压型和硬化处理,形成钢和碳纤维的混合材料部件。这种混合材料部件的重量很轻,却能够提供最大程度的刚度和优秀的碰撞性能。
据宝马的现场工程师介绍,两种流程都通过优化的生产工序实现了在极短的时间内低成本、大规模地生产碳纤维部件,每天最多可达数千件。
即使是采用了以上革命性的措施,也只能使全新BMW 7系的车身重量减轻40千克,可见汽车“轻量化”难度之大。经过其他革新,全新BMW 7系相比前代车型最多减重130千克。
全新BMW 7系车身车间
在宝马集团核心产品阵列中,全新BMW 7系是第一款实现将工业制造的碳纤维材料、高强度钢材和铝材完美组合应用到车身结构而非车身覆盖件的车型。丁格芬工厂负责人Josef Kerscher表示:“我们为全新BMW 7系的生产做了充分的准备工作。(中国经济网记者 张宇星)
相关链接:宝马丁格芬工厂背景信息
1973年,宝马丁格芬工厂正式投产。
在宝马集团遍布全球14个国家的30家生产和组装厂中,无论员工人数还是产能,丁格芬工厂都是最大的生产基地。
BMW品牌大型车系列的技术中心。
约有17500名员工和800名学徒。
高度灵活的生产方式——在宝马集团的所有工厂中,丁格芬工厂生产的产品阵列最广泛,共有17款车型在此生产。
2014年,丁格芬工厂共生产了369027辆汽车,这意味着几乎每五辆BMW品牌汽车中就有一辆产自丁格芬工厂,宝马集团在德国本土的产量连续第四年超过100万辆。
除了生产核心车型,丁格芬工厂还是汽车零部件的生产基地,产品包括冲压金属部件、座椅、底盘以及传动系统组件等。此外,丁格芬工厂还为劳斯莱斯车型生产铝制车身。
鉴于在生产铝质底盘和多元化的驱动系统方面长期积累的专业知识和经验,丁格芬工厂还向宝马集团莱比锡工厂供应汽车组件,用于BMW i系列车型的生产,例如高压蓄电池、电子变速箱和“Drive”模块等。未来,丁格芬工厂还将为BMW品牌旗下核心车型的插电式混合动力版本供应高压蓄电池和电动机,并成为宝马电力驱动系统的技术中心。