第四节　汽车轻量化技术应用实例

宝马汽车轻量化设计方案如图1-56所示。

图1-56　宝马汽车轻量化方案

以宝马M3为例，对其采用的轻量化新技术进行解析。宝马M3新旧车型参数对比见表1-12。

表1-12　宝马M3新旧车型参数对比

从表1-12可以看出，2014款宝马M3在车身外形大幅增加的情况下（轴距也增长了51mm），整备质量反而减少了35kg，其原因就来自各项轻量化措施。当然，4.0LV8发动机换装3.0T发动机后也会带来一些质量上的优势，不过使用增压发动机后，新M3的最大功率提升了8kW，而峰值转矩更是提高到550N·m，升功率由77.25kW/L增加到105.67kW/L。

一、发动机/变速器轻量化

2014款宝马M3使用的3.0T双涡轮增压发动机如图1-57所示。相比2009款4.0LV8自然吸气发动机，在质量上减轻了10kg。新发动机的曲轴采用了新的材料，同时，核心部件——中缸采用铝制，锻造而成的活塞/连杆也同时满足了高强度和轻量化的需求，质量上减轻了2kg。油底壳使用的是铝镁合金材料，相比传统油底壳轻了1kg。另外，新的M-DCT双离合变速器也减轻了12kg。新款宝马M3的动力总成为轻量化做出了25kg的贡献。

图1-57　宝马3.0T双涡轮增压发动机

二、传动轴轻量化

2014款宝马M3使用碳纤维传动轴，如图1-58所示，与2009款传动轴相比，质量减轻5kg，但传递的转矩更大。将碳纤维材料用于汽车动力传动系统，宝马M3是首次。

图1-58　宝马M3使用的碳纤维传动轴

三、车身轻量化

2014款宝马M3在车身轻量化方面，多处采用铝合金和碳纤维材料，车身减轻24.5kg。其中，发动机盖和前翼子板采用铝合金材料，分别减轻8kg和3.5kg；后备厢盖采用碳纤维材料，减轻5kg；车顶采用碳纤维材料，减轻6kg；发动机盖内的加强臂也采用了碳纤维材料，减轻了2kg。图1-59所示为宝马M3碳纤维车顶。

图1-59　宝马M3使用的碳纤车顶

2014款宝马M3与2009款相比，采用轻量化技术，整备质量减轻，油耗降低，动力增大，综合工况油耗由12.1L/100km减少到8.5L/100km，0～100km加速时间由4.7s缩短到4.1s。